Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Une bulle est un objet d’apparence fort simple, mais dont la physique se révèle très riche : elle est formée de deux milieux de propriétés acoustiques radicalement opposées (air léger et mou, eau lourde et dure), séparés par une frontière nette. La première étude de la dynamique d’une bulle a été proposée par Marcel Minnaert en 1933, en eau incompressible et sans excitation extérieure. Néanmoins, en eau compressible, la bulle interagit avec le son, et ce bien au-delà de la frontière air-eau, ce qui en fait un diffuseur non localisé. L’étude théorique complète de cette interaction présente des analogies profondes avec l’électrodynamique (rayonnement, renormalisation, …). Lorsqu’on introduit tout un nuage de bulles dans l’eau, la relation de dispersion du son est fortement modifiée. En s’inspirant des analogies avec l’électromagnétisme, on peut construire un point de vue radiatif qui s’avère très performant, qui mène à une description exhaustive du problème et qui révèle des différences significatives avec les modèles connus (Foldy). Ce point de vue a aussi des prolongements vers d’autres problèmes, comme celui des polaritons en physique des solides.

PUBLICATIONS:

 M. Devaud, T. Hocquet, J.-C. Bacri, and V. Leroy, "The Minnaert bubble: an acoustic approach", Eur. J. Phys. 29 1263 (2008)

 M. Devaud, T. Hocquet, and V. Leroy, "Sound propagation in a monodisperse bubble cloud: From the crystal to the glass", Eur. Phys. J. E 32 13 (2010)