J. Phys. France 38, 851-862 (1977)
DOI: 10.1051/jphys:01977003807085100

Classical electrodynamics of non-specular dielectric surfaces

F. García-Moliner et F. Flores

Instituto de Fisica del Estado Sólido (CSIC and UAM), Universidad Autónoma, Cantoblanco, Madrid 34, Spain

Abstract
The effect of spatial dispersion on the electrodynamics of surfaces is studied for a phenomenological model which describes the surface scattering of the elementary excitations in terms of a parameter p, the specular surface being the case p = 1. Surface impedance, reflectivity and surface mode dispersion relation are obtained for arbitrary p without resorting to additional boundary conditions. It is thus shown that the problem is sufficiently defined if the model, including the effect of the surface, is specified. Various forms of additional boundary conditions used in the literature are discussed and characterized as models corresponding to particular values of p. The different roles of the longitudinal and transverse dielectric constants are discussed in physical terms.

Résumé
L'effet de dispersion spatiale en électrodynamique des surfaces est étudié pour un modèle phénoménologique qui décrit la diffusion des excitations élémentaires sur la surface en termes d'un paramètre p, la surface spéculaire étant le cas p = 1. L'impédance superficielle, la reflectivite et la relation de dispersion des modes de surface sont obtenues pour un p arbitraire sans faire appel à des conditions de contours additionnelles. On montre que le problème est suffisamment défini si le modèle, l' effet de surface inclus, est spécifié. Plusieurs conditions de contours additionnelles utilisées dans la littérature sont discutées et caractérisées comme des modèles correspondant à des valeurs particulières de p. Les différents rôles des constantes diélectriques longitudinales et transversales sont discutés en termes physiques.

PACS
7145G - Exchange, correlation, dielectric and magnetic response functions, plasmons.
7320 - Electron states at surfaces and interfaces.

Key words
dielectric function -- plasmons -- surface electron states