En étudiant la propagation du son dans les mousses de savon, des chercheurs français ont imaginé un dispositif intéressant. Celui-ci permet d’observer de près les mécanismes à l’œuvre lorsqu’un film de savon est exposé à de la musique.
Une expérience unique
Une équipe de chercheurs du Laboratoire Matière et Systèmes Complexes (Paris) et du Laboratoire interdisciplinaire de physique (Grenoble) a publié en juin 2017 une étude dans l’European Journal of Physics qui n’avait pas été très relayée à l’époque. Et pourtant, celle-ci baptisée Son et vision : visualisation de la musique avec un film de savon est plutôt originale !
« Pas besoin de pinceaux pour peindre avec de la musique, c’est possible avec du savon ! », pouvait-on lire dans un communiqué du CNRS.
Afin de permettre l’observation de ces mécanismes, les chercheurs ont installé un haut-parleur au bout d’un tube à l’extrémité duquel se formait un film de savon. La fine membrane de savon a alors vibré sous l’effet du son résonnant dans le tube. Suivant les variations de fréquence du son, sont apparues des structures dynamiques ayant captivé les chercheurs, ne serait-ce que par leur beauté. Il est notamment question de tourbillons, de dipôles ou encore de quadripôles.
La musique crée une dynamique de surface
Les chercheurs ont expliqué que le dispositif en question permet d’illustrer les écoulements dans les films de savon soumis à une onde acoustique. Il s’agit d’un phénomène pouvant trouver des applications en lien avec l’art et la pédagogie. Évidemment, ce phénomène fonctionne avec n’importe quel type de musique, et les fréquences de résonance peuvent être définies selon les instruments (ex : 460 hertz pour la flûte) grâce au choix de la dimension du tube.
Il faut savoir que suivant la fréquence et le volume de la musique, des ondes de surface nommées ondes capillaires font leur apparition, à l’origine de la riche dynamique à la surface du film de savon. Surtout, ces mêmes ondes engendrent des petits vortex capables de faire varier l’épaisseur du film et retarder son éclatement !
Et les couleurs ? En effet, différentes couleurs sont visibles au niveau du film de savon. Cela s’explique par le fait que son épaisseur se compare à la longueur d’onde de la lumière blanche incidente. Ainsi, des interférences apparaissent et sont à l’origine de cette décomposition en différentes couleurs.
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