Etude de l’interface électrochimique par excitation des plasmons de surface en lumière convergente. I – Description et étalonnage du montage

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Abstract
Nous donnons la description d’un montage expérimental d’étude in-situ de l’interface électrochimique par excitation optique des plasmons de surface (PS); les PS sont excités par réflexion totale atténuée en lumière convergente et détectés par reflectométrie.Au lieu d’une lumière parallèle, nous utilisons un faisceau focalisé sur la face plane de l’élément de réflexion totale (ici un demi-cylindre en verre de haut indice); de ce fait nous avons au même moment un grand intervalle d’angle d’incidence; la résonance des PS est alors visible dans le cône réfléchi sous forme de ligne noire qui est analysée par une diode photovoltaïque qui se déplace devant le faisceau; on enregistre directement le flux reçu par la diode en fonction de sa position.Un montage expérimental auxiliaire permet d’étalonner les voies X et Y de l’enregistreur et d’atteindre les valeurs absolues des paramètres.Le montage a été testé par la détermination des constantes diélectriques de l’or et de l’argent et leur comparaison avec les valeurs de la littérature. We describe an experimental set-up which allows in situ studies of the electrochemical interface by surface plasmon (SP) excitation. The SP are excited by focused attenuated total reflection (ATR) and detected by reflectometry. Instead of using parallel light, the beam is focused onto the flat side of the ATR element (we have used a high refractive index SCOTT IRG2 hemicylinder) thus supplying a wide range of angles of incidence. SP resonance is then seen in the reflected light cone by the appearance of a dark narrow line; by moving a photodetector across the light cone, the reflectance as a function of the angle of incidence is recorded.An experimental procedure is proposed for the calibration of the system which allows us to obtain absolute values of Hp and the momenta: the Rp(y) axis is normalized by comparison with Rs in the angle of incidence range outside the SP resonance where Rp = Rs = 1.The x axis is calibrated using an experimental frame obtained by setting an autocollimator telescop perpendicular to a He –Ne laser beam which materializes the optical axis.The experimental set-up has been tested by measuring the dielectric constant of silver and gold and comparing the results with data available in literature.

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