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Le savon aussi fête la musique !

Un dispositif permettant d’observer les effets du son sur des films de savon vient d’être présenté. Non sans humour, les chercheurs l’ont baptisé soap opera (soap signifiant savon en anglais).

Tourbillons, vagues, mélanges de couleurs : une toile unique se dessine sous nos yeux. De quoi s’agit-il ? D’une danse de savon au son de la musique. Rapportée dans la revue European Journal of Physics le 9 juin 2017, cette expérience est née d’un dispositif inédit : un haut-parleur est disposé à l’extrémité d’un tube au bout duquel se trouve un film de savon. Lorsque le son se propage et arrive jusqu’au film, ce dernier prend vie à l’instar d’une peau de tambour qui se mettrait à vibrer.

Ce dispositif a été imaginé par des chercheurs du laboratoire matières et systèmes complexes de l'université Paris-Diderot et du laboratoire interdisciplinaire de physique de l'université Grenoble-Alpes afin de mieux visualiser les phénomènes de propagation du son dans la mousse de savon. 

Variation de la bulle de savon sur la musique de film Le Bon, la Brute et le Truand

Fréquences en résonance

Toute simple, cette manipulation met en jeu plusieurs phénomènes physiques : la propagation acoustique, les interférences lumineuses et les propriétés statiques et dynamiques des films de savons.

Ce qui détermine l’aspect des motifs, c’est – pour ce dispositif comme pour les instruments de musique – le rapport entre la fréquence de résonance du tube lui-même (ici, 460 Hertz, ce qui correspond au timbre de la flûte) et la fréquence de la musique. Fréquence et volume provoquent sur le film la formation de structures en tourbillons faisant varier l'épaisseur du film. La lumière, en traversant ces couches irrégulières, se décompose en mille nuances.

Ainsi, le résultat diffère beaucoup selon la musique proposée, comme le montre le double exemple de la musique du film Le Bon, la Brute et le Truand et de l’aria L’Amour est un oiseau rebelle interprété par Maria Callas dans l’opéra Carmen de Georges Bizet.

Variation de la bulle de savon sur l'aria L'Amour est un oiseau rebelle, interprété par Maria Callas 

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