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I.Introduction


a.But

b.Historique


II.Qu’est-ce que la Sonoluminescence


a.Définition

b.Description

c.Sonoluminescence à bulle unique ou SBSL


III.Dispositif expérimental


IV.Connaissances pré-requises et Phénomènes associés


a.Notions préalables

b.Phénomènes liés à la sonoluminescence


V.Perspectives d’avenir


VI.Conclusion


VII.Définitions utiles


VIII.Sources

LA SONOLUMINESCENCE






a.But

Nous voulons, par cet exposé, présenter de la façon la plus claire et la plus simple possible, le phénomène de la Sonoluminescence. C’est un sujet du domaine de la Physique où la théorie, au jour d’aujourd’hui, peine à produire un schéma complètement cohérent, permettant ainsi d’expliquer quantitativement et qualitativement ce phénomène assez simple à observer expérimentalement mais dont la mise en équations reste extrêmement ardue.


En effet, un nombre impressionnant de considérations paramétriques et d’interactions des différents états de la bulle ou des bulles de gaz sont à prendre en compte. La recherche de tous les phénomènes physiques impliqués reste ainsi extrêmement longue tant q’une théorie fiable, englobant et expliquant parfaitement le phénomène observé, n’aura pas vue le jour.


C’est dans un choix de simplicité évidente, que nous nous contenterons de décrire qualitativement ce phénomène de Sonoluminescence en mettant donc, plus ou moins de côté, l’aspect extrêmement lourd et complexe de tout l’aspect mathématique nécessaire pour quantifier ce phénomène très intéressant. Donc tout au long de cet exposé; il est donc absolument indispensable de garder à l’esprit la relative difficulté de trouver un modèle mathématique conséquent, décrivant ainsi complètement la Sonoluminescence. De plus, il est illusoire de décrire complètement ce phénomène en se fiant sur la rédaction d’une dizaine de pages seulement. C’est pour cela qu’ici, nous nous contenterons de ne retenir et d’exposer que les éléments fondamentaux, les plus importants et les plus marquants, qui sont nécessaires pour une compréhension simpliste mais globale du phénomène.

b.Historique

La Sonoluminescence : L'effet fut découvert à l'Université de Cologne en 1934 par deux physiciens allemands H. Frenzel et H. Schultes, lors d'une expérience portant sur le sonar. Mais les premières expériences sur le sujet remontent à 1917 quand la Royal Navy anglaise demande au physicien Lord Rayleigh de comprendre pourquoi les hélices des navires subissent des dommages inexpliqués, il va donc travailler sur la dynamique de la bulle, pour la marine britannique.



Quinze ans après, Lord Rayleigh, en étudiant le travail de chimistes travaillant sur le sonar, a constaté que, si l'eau est bombardée avec du bruit, des bulles cavitantes peuvent être créées et des traces de peroxyde d'hydrogène sont décelées. Ceci a suggéré à Reinhard Mecke de l'Université de Heidelerg que la quantité d'énergie nécessaire pour amorcer cette réaction est égale à celle requise pour exciter un atome, produisant ainsi de la lumière.


Il y avait peu d'intérêt pour cette découverte et les quelques expériences entreprises étaient peu concluante dues au manque de moyens technologiques de l’époque.


Ce n'est qu’à partir des années 80 qu’on a apporté de nouveaux éléments sur la sonoluminescence dans la communauté scientifique. Grâce à l'étude de la sonoluminescence à simple bulle (SBSL) fait en 1989 par Filipe Gaitan et Laurent Crum . Ceci a permis de découvrir bon nombre de phénomènes physique intéressant et embarrassant d’un point de vue des théories qui peinent à expliquer le mécanisme de la sonoluminescence. (D’où vient la lumière, la fusion froide [1], la fusion nucléaire…)




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