Déformation de goutte par impact de laser-pulse

Une goutte de liquide absorbante en chute libre, frappée par une impulsion laser de nanosecondes, subit un fort coup de pression de recul. En conséquence, la goutte se propulse en avant et se déforme en une fine feuille qui finit par se fragmenter. Nous étudions comment la déformation de la goutte dépend de la forme de l'impulsion et des propriétés de la goutte. Nous dérivons d'abord le champ de vitesse à l'intérieur de la goutte sur l'échelle de temps de l'impulsion de pression, lorsque la goutte est encore sphérique. Cela donne la partition de l'énergie cinétique à l'intérieur de la goutte, qui mesure précisément le taux de déformation par rapport au taux de propulsion, avant que la tension superficielle n'entre en jeu. Sur l'échelle de temps où la tension superficielle est importante, la goutte a évolué en une fine feuille. Sa dynamique d'expansion est décrite par un modèle à pente mince, qui utilise la partition d'énergie impulsive comme condition initiale. Complété par des simulations d'intégrales de frontière, ce modèle en deux étapes explique toute la dynamique de la goutte et sa dépendance à la forme de l'impulsion : pour une propulsion donnée, une impulsion fortement focalisée donne une fine feuille courbée qui maximise l'expansion latérale, tandis qu'une illumination uniforme produit une expansion plus petite mais une feuille plate et symétrique, en bon accord avec les observations expérimentales.