20.500.12556/RUL-136265 Unveiling bulk and surface radiation forces in a dielectric liquid Razkritje sevalnih sil na površini in v notranjosti dielektrične tekočine Precise control over light-matter interactions is critical for many optical manipulation and material characterization methodologies, further playing a paramount role in a host of nanotechnology applications. Nonetheless, the fundamental aspects of interactions between electromagnetic fields and matter have yet to be established unequivocally in terms of an electromagnetic momentum density. Here, we use tightly focused pulsed laser beams to detect bulk and boundary optical forces in a dielectric fluid. From the optical convoluted signal, we decouple thermal and nonlinear optical effects from the radiation forces using a theoretical interpretation based on the Microscopic Ampère force density. It is shown, for the first time, that the time-dependent pressure distribution within the fluid chiefly originates from the electrostriction effects. Our results shed light on the contribution of optical forces to the surface displacements observed at the dielectric air-water interfaces, thus shedding light on the long-standing controversy surrounding the basic definition of electromagnetic momentum density in matter. Natančen nadzor interakcij med svetlobo in snovjo je ključnega pomena za številne metodologije optičnih manipulacij in karakterizacij materialov. Poleg tega igra zelo pomembno vlogo tudi v številnih nanotehnoloških aplikacijah. Kljub temu pa je potrebno temeljne vidike interakcij med elektromagnetnim poljem in snovjo še nedvoumno določiti v smislu gostote gibalne količine elektromagnetnega polja. Za zaznavanje sevalnih sil na površini in v notranjosti dielektrične tekočine smo uporabili tesno fokusirane laserske bliske. Iz zapletenega optičnega signala smo z uporabo teoretične interpretacije, ki temelji na gostoti mikroskopske Ampèrove sile, ločili toplotne in nelinearne optične učinke od sevalnih sil. Prvič je prikazano, da časovno odvisna porazdelitev tlaka znotraj tekočine izvira pretežno iz elektrostrikcijskih učinkov. Naši rezultati osvetljujejo prispevek optičnih sil k površinskim pomikom, opaženih na dielektrični meji zrak-voda, s čimer osvetljujejo dolgoletno polemiko o osnovni definiciji gostote gibalne količine elektromagnetnega polja v snovi. electrostriction electromagnetic field photo-induced lensing elastic waves elektrostrikcija elektromagnetno polje fotoinducirano lečenje elastični valovi true false true Angleški jezik Slovenski jezik Članek v reviji 2022-04-21 10:50:38 2022-04-21 10:50:41 2025-02-28 12:26:52 0000-00-00 00:00:00 2022 0 0 Str. 1-10 Vol. 11, art. 103 Apr. 2022 0000-00-00 Zaloznikova Objavljeno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 2022-04-01 535.13:537.8 2047-7538 10.1038/s41377-022-00788-7 105505795 Astrath_...__-_Unveiling_bulk_and_surface_radiation_forces_in_a_dielectric_liquid.pdf Astrath_...__-_Unveiling_bulk_and_surface_radiation_forces_in_a_dielectric_liquid.pdf 1 13DDD68B257265413B4C30AF4999F7ED 39526f38395b0bf7751f243218f0c451ecd55ebd3f1697606e9fd47663063ac9 5e4c0da6-c151-11ec-8aca-00155dcfd717 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=155809 https://www.nature.com/articles/s41377-022-00788-7 1 0e2ff865-c150-11ec-8aca-00155dcfd717 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=155808 Fakulteta za strojništvo 0 0 0