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        Pourquoi les bulles de savon sont-elles multicolores?

Une grosse bulle colorée
    Lorsque le Soleil éclaire une bulle de savon, elle prend alors toutes sortes de couleurs, à la manière d'arcs-en-ciel tortueux.    Une recette de bulles? voyez ici.
   Ce genre de phénomènes se retrouve aussi sur les plumes des cous des pigeons, ou des paons. On l'observe aussi sur des films d'huile ou d'essence à la surface des flaques d'eau. Dans tous les cas, il y a une lame très fine d'un matériau transparent, dans laquelle se produisent à la fois une réflexion et une transmission.
    Les deux rayons qui ressortent de cette lame d'eau (à droite) n'ont pas parcouru tout à fait le même chemin, puisque l'un d'entre eux a fait un aller-retour dans la lame transparente, qui n'est pas de la même matière que l'air qui l'entoure. On dit qu'ils sont déphasés.
Un rayon arrive, plusieurs repartent
Des rayons déphasés
    Car il faut se rappeler que chaque couleur est une onde qui se déplace, chaque teinte est caractérisée par la distance entre deux crêtes consécutives (longueur d'onde: l). Les courtes longueurs d'onde sont bleues, et les plus grandes sont rouges. Ainsi, les 2 rayons sortant de la lame peuvent être déphasés comme sur le schéma ci-contre à gauche.
   S'ils étaient sortis ainsi, comme à droite (changement d'épaisseur de la lame, ou d'inclinaison du rayon), ils auraient annulés leurs effets (interférences destructrices), l'observateur n'auraient pas vu de rouge.
Des ondes en opposition de phase
deux ondes en phase
   Si, enfin, ils sortent comme à gauche (interférences constructives), ils cumulent alors leurs effets, le rouge est très visible.

     Ainsi, avec une bulle éclairée purement en rouge, on comprend que suivant la zone de la bulle observée, on percevrait des alternances de rouge et de noir à sa surface. Mais si cette fois la bulle est éclairée en blanc (source de type solaire par exemple), on aura des renforcements ou des atténuations de toutes les couleurs, les unes après les autres, mais pas aux mêmes endroits puisque les longueurs d'ondes sont différentes. D'où l'apparition  des irisations.

    Cette image est une vue très agrandie de la partie basse d'une lame verticale d'eau savonneuse. La tige rouge en bas fait 2,5 mm de diamètre. Elle est éclairée par une lampe "basse consommation", émettant donc les raies du mercure. C'est ce qui donne des couleurs bien individualisées. Les franges se resserrent quand l'angle entre les deux faces de la paroi augmente. C'est un moyen d'évaluer le profil de cette paroi savonneuse. Et c'est joli...    En cliquant sur l'image ci-contre, ou ici, vous pourrez voir un curieux petit film (1,17 Mo) montrant l'évolution du phénomène. Le codec Div-x 4.0 ®, permettant de le visualiser est là.

Et si vous êtes très en forme, vous pouvez même mesurer les variations d'épaisseur de la lame de savon grâce à ces franges colorées.

    C'est le même phénomène qui donne son aspect à la nacre, regardez l'intérieur de la coquille de cet ormeau. Vous y voyez également des irisations interférentielles, dues à la fine couche de substance transparente déposée sur la face interne de la coquille.

    Et on obtient quelque chose du même genre sur cette image. Vous devinez de quoi il s'agit? Du caramel déposé au fond du saladier qui vient de me servir pour faire un riz au lait... Je garde la recette secrète, il faudra vous contenter de profiter des franges d'interférences dues aux fines écailles de caramel collées au fond du plat...

Interferences du caramel ©Rob in Space