Tomaž Požar (Avtor), Jernej Laloš (Avtor), Aleš Babnik (Avtor), Rok Petkovšek (Avtor), G. V. B. Lukasievicz (Avtor), Max Bethune-Waddell (Avtor), Kenneth J. Chau (Avtor), N. G. C. Astrath (Avtor)

Povzetek

Electromagnetic momentum carried by light is observable through the mechanical effects radiation pressure exerts on illuminated objects. Momentum conversion from electromagnetic fields to elastic waves within a solid object proceeds through a string of electrodynamic and elastodynamic phenomena, collectively bound by momentum and energy continuity. The details of this conversion predicted by theory have yet to be validated by experiments, as it is difficult to distinguish displacements driven by momentum from those driven by heating due to light absorption. Here, we have measured temporal variations of the surface displacements induced by laser pulses reflected from a solid dielectric mirror. Ab initio modelling of momentum flow describes the transfer of momentum from the electromagnetic field to the dielectric mirror, with subsequent creation/propagation of multicomponent elastic waves. Complete consistency between predictions and absolute measurements of surface displacements offers compelling evidence of elastic transients driven predominantly by the momentum of light.

Ključne besede

svetlobni tlak;elastični valovi;gibalna količina;elektrodinamika;elastodinamika;radiation pressure;elastic waves;linear momentum;electrodynamics;elastodynamics;

Podatki

Jezik: Angleški jezik
Leto izida:
Tipologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija: UL FS - Fakulteta za strojništvo
UDK: 519.6:535(045)
COBISS: 16198683 Povezava se bo odprla v novem oknu
ISSN: 2041-1723
Št. ogledov: 933
Št. prenosov: 642
Ocena: 0 (0 glasov)
Metapodatki: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Ostali podatki

Sekundarni jezik: Slovenski jezik
Sekundarni povzetek: Elektromagnetno gibalno količino, ki jo nosi svetloba, lahko zaznavamo preko mehanskih učinkov, ki jih njen sevalni tlak povzroča na osvetljenih predmetih. Prenos gibalne količine iz elektromagnetnega polja v elastične valove znotraj trdnega predmeta poteka prek sosledja elektrodinamskih in elastodinamskih pojavov, ki jih povezujeta ohranitev energije in gibalne količine. Podrobnosti take pretvorbe, kot jo napoveduje teorija, je potrebno še eksperimentalno potrditi, saj je težko ločiti pomike snovi, povzročene s prenosom gibalne količine svetlobe, od tistih, povzročenih s segrevanjem zaradi absorpcije svetlobe. Izmerili smo časovni potek površinskih pomikov snovi, vzbujenih z odbojem laserskega bliska od trdnega dielektričnega zrcala. Z ab initio modeliranjem toka gibalne količine smo opisali njen prenos iz elektromagnetnega polja na dielektrično zrcalo vključno z nadaljnjim tvorjenjem in širjenjem večkomponentnih elastičnih valov. Celotno ujemanje med napovedmi in absolutnimi meritvami površinskih pomikov snovi nudi prepričljiv dokaz, da so izmerjeni elastični valovi pretežno vzbujeni z gibalno količino svetlobe.
Sekundarne ključne besede: svetlobni tlak;elastični valovi;gibalna količina;elektrodinamika;elastodinamika;
Vrsta dela (COBISS): Članek v reviji
Strani: f. 1-11
Zvezek: ǂVol. ǂ9
Čas izdaje: 2018
DOI: 10.1038/s41467-018-05706-3
ID: 10955278