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Vert, bleu, violet et or : une bulle fra\u00eeche est d’une beaut\u00e9 enchanteresse, qui brille l\u00e0 au soleil. Comme une perle, mais dynamique. \u00c0 chaque souffle de vent, les couleurs dansent sur la surface, comme une couche d’huile sur l’eau. Mais ensuite les couleurs baissent. Ce qui reste est un noir profond : un signe avant-coureur de l’in\u00e9vitable claquement.<\/p>\n
Qu’est-ce qui cause ces couleurs? Et pourquoi coulent-ils ? Nous interrogeons Huib Bakker, professeur de chimie physique \u00e0 l’UvA et directeur de l’Amolf, l’institut de physique fondamentale de la mati\u00e8re complexe. “La paroi d’une bulle de savon est constitu\u00e9e d’une coquille d’eau, prise en sandwich entre deux couches de mol\u00e9cules de savon”, explique Bakker. \u00ab Chaque couche de savon n’a qu’un nanom\u00e8tre d’\u00e9paisseur : un millioni\u00e8me de millim\u00e8tre. La couche d’eau est plus \u00e9paisse : plusieurs centaines de nanom\u00e8tres. Cette \u00e9paisseur est de l’ordre de grandeur de la longueur d’onde de la lumi\u00e8re visible. La lumi\u00e8re bleue, verte et rouge a des longueurs d’onde d’environ 450, 550 et 650 nanom\u00e8tres, respectivement.<\/p>\n
Nous voyons les choses parce que la lumi\u00e8re se refl\u00e8te sur elles. La lumi\u00e8re atteint notre \u0153il \u00e0 travers l’objet. Cependant, une bulle fait quelque chose de sp\u00e9cial. “La lumi\u00e8re tombant sur la bulle est r\u00e9fl\u00e9chie \u00e0 la fois par l’ext\u00e9rieur et l’int\u00e9rieur de la bulle”, explique Bakker. \u00ab La lumi\u00e8re r\u00e9fl\u00e9chie de l’int\u00e9rieur parcourt une distance l\u00e9g\u00e8rement plus longue sur le chemin de notre \u0153il. Cela cr\u00e9e des interf\u00e9rences.<\/p>\n
L’interf\u00e9rence est l’interaction entre les ondes. Les ondes peuvent se renforcer si elles agissent dans le m\u00eame sens au m\u00eame moment, mais aussi s’affaiblir voire s’annuler si elles agissent les unes contre les autres. Cela s’applique aux ondes lumineuses, mais aussi aux ondes d’eau. Essayez-le avec un bouchon dans un bain : si vous laissez les vagues s’entrechoquer, vous pouvez faire rebondir le bouchon plus ou moins.<\/p>\n
Ainsi en est-il de la lumi\u00e8re qui tombe sur la bulle. Qui se compose de toutes les couleurs. Mais la couche d’eau provoque des interf\u00e9rences dans toutes ces couleurs dans la lumi\u00e8re r\u00e9fl\u00e9chie. “Les couleurs qui sont am\u00e9lior\u00e9es ou affaiblies d\u00e9pendent de l’\u00e9paisseur locale de la paroi de la bulle”, explique Bakker. \u00ab Par exemple, \u00e0 un certain endroit, le mur est si \u00e9pais que la lumi\u00e8re bleue est amplifi\u00e9e et la lumi\u00e8re rouge est att\u00e9nu\u00e9e. \u00c0 cet endroit, vous voyez la bulle bleue. A un autre endroit, le mur est un peu plus \u00e9pais et on peut voir la bulle rouge.<\/p>\n
Ce m\u00eame ph\u00e9nom\u00e8ne explique les couleurs de la perle, des couches d’huile sur l’eau et des plumes iris\u00e9es d’oiseaux et de col\u00e9opt\u00e8res. Avec des bulles de savon, il explique aussi la dynamique des couleurs. Une rafale de vent pousse des bosses dans le mur, changeant l’interf\u00e9rence et faisant danser les couleurs. Et gr\u00e2ce \u00e0 la gravit\u00e9, l’eau coule entre les deux couches de savon. Bakker\u00a0: “Cela modifie \u00e9galement l’\u00e9paisseur du mur et vous verrez les couleurs changer.”<\/p>\n
<\/p>\n \t\tLisez un \u00e9pisode de la section Sciences au quotidien\u00a0: Bulles d’air color\u00e9es et incolores<\/strong> Mais pourquoi la bulle appara\u00eet-elle noire apr\u00e8s tout ? Si la lumi\u00e8re se refl\u00e8te sur la transition de l’air \u00e0 l’eau, ce qu’on appelle un saut de phase se produit, explique Bakker. ‘Haut’ devient ‘bas’, et vice versa, dans l’exemple du bouchon. A l’autre transition, celle de l’eau \u00e0 l’air, il n’y a pas de saut de phase. Vous remarquerez que d\u00e8s que la couche d’eau devient n\u00e9gligeable. Ensuite, les ondes se refl\u00e9tant \u00e0 l’ext\u00e9rieur et \u00e0 l’int\u00e9rieur commencent \u00e0 s’annuler.<\/p>\n Bakker : \u00ab \u00c0 mesure que le mur s’amincit, l’extinction devient de plus en plus efficace et la lumi\u00e8re r\u00e9fl\u00e9chie devient de plus en plus faible. Cela s’applique \u00e0 toutes les couleurs. Juste avant qu’elle n’\u00e9clate, la bulle est tout au plus noire.<\/p>\n<\/p><\/div>\n
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