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Concept
Sonoluminescence
Résumé
La sonoluminescence est le phénomène par lequel des photons sont émis par des bulles de gaz dont on fait varier le diamètre grâce à des ultrasons.
L'effet est découvert à l'université de Cologne en 1934 par H. Frenzel et H. Schultes, lors d'une expérience portant sur le sonar. Les premières expériences sur le sujet remontent à 1917, quand la Royal Navy britannique demande au physicien Lord Rayleigh de comprendre pourquoi les hélices des navires subissent des dommages inexpliqués.
En 1989, D. Felipe Gaitan et Lawrence Crum arrivent à produire une bulle sonoluminescente unique.
En 2005, l'expérience de D. Flannigan, mettant en jeu une bulle d'argon immergée dans de l'acide sulfurique a permis de mesurer la température atteinte au cœur de la bulle.
L'explication théorique de ce phénomène reste aujourd'hui sujet d'étude. Les calculs réalisés depuis la découverte du phénomène semblent indiquer que malgré les conditions de température et de pression passablement inhabituelles au cœur de la bulle lors de son effondrement (la petite onde de choc échauffe fortement le gaz contenu dans la bulle), la production de lumière ne devrait pas intervenir.
On ne sait pas dire aujourd'hui si cet écart entre théorie et observation tient aux imprécisions des modèles connus quand on les porte à des conditions extrêmes comme celles de la sonoluminescence ou si un phénomène qui n'a pas été envisagé jusque-là est à l'œuvre.
En 2002, le physicien américain envisageait une réaction de fusion nucléaire (voir fusion froide), déclenchée par l'onde de choc, mais ces résultats n'ayant pas pu être reproduits, ils restent très critiqués par la communauté scientifique.
L'expérience de D. Flannigan a permis de démontrer que la température au cœur de la bulle atteint 20 000 kelvins, soit l'équivalent de la température à la surface d'une étoile. La bulle d'argon est, par ailleurs, trois mille fois plus luminescente qu'une bulle produite dans de l'eau. On a également découvert de l'oxygène ionisé en surface de la bulle.
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