Les bulles de savon (TPE)

Résumé du document

Le savon qui nous permet de faire des bulles est composé de molécules bien particulières, appelées tensio-actifs et composé de deux parties :
- Une tête polaire soluble dans l'eau qui absorbe ou retient l'eau. On la qualifie d'"hydrophile".
- Une chaîne carbonée composée de 10 à 20 atomes de carbone qui sont repoussés par l'eau et que l'on nomme "hydrophobe".

Puisque ces molécules aiment à la fois l'eau et la repoussent, on les a baptisées "molécules amphiphiles" (...)

Extraits

[...] Ces deux rayons, issues au départ d'un même rayon, sont dit déphasés. Shéma des ondes lumineuses sur une bulle Interférence constructive et destructives Certaines longueurs d'ondes d'interférences sont constructives et d'autres destructives, en fonction de la distance supplémentaire parcourue par une transmission. Cette distance dépend de l'angle de la lumière incidente et de l'épaisseur du film. Suivant l'angle d'incidence du faisceau, ces interférences ne seront constructives que pour certaines longueurs d'onde données, ce qui donne les couleurs iridescentes. L'interférence est constructive lorsque deux ondes de même fréquence et en phase (dont les amplitudes maximale et minimale coïncident) se superposent. [...]

[...] La bulle est blanche. Lorsque plusieurs zones sombres, appelées cannelures, sont présentes dans le spectre, la bulle est blanche ou présente de légères colorations "lavées de blanc". On gonfle la bulle On gonfle la bulle de savon, la quantité initial de savon se réparti sur une surface croissante. L'épaisseur de la bulle diminue. Les ordres d'interférences décroissent. Ainsi, pour une épaisseur optique de 2,4 micromètres de l'épaisseur initiale), ils sont encore de 6 et 3 ce qui correspond à quatre zones éteintes. [...]

[...] La bulle ici photographié, est de la même taille que la bulle photographié précédemment mais elle est en réalité beaucoup moins épaisse. On voit apparaître ici plusieurs colorations. Aux très faibles épaisseurs période bleue"), la coloration devient uniforme. Une bulle à la fin de sa vie Le spectre étant complètement découvert, la bulle de savon redevient blanche. Puis la bulle va devenir noire lorsque le spectre ne sera recouvert que part une seule zone d'ombre étaler sur tout ce même spectre. Mais en général, sauf conditions spéciales, elle explose car son épaisseur est devenue infime. [...]

[...] De la naissance à la mort Une bulle à sa naissance Pour comprendre l'évolution des couleurs, considérons une bulle à sa naissance. Le diamètre d'une bulle à sa naissance est très petit et l'épaisseur de la membrane est élevée. Supposons que l'épaisseur d'optique soit voisine de 4,8 micromètres. L'ordre d'interférence est égale à k = Δ / λ (Δ étant l'épaisseur d'optique). Celui-ci, pour la radiation violette (0,4μm) est de k = 4,8/0,4 = 12. Pour la radiation rouge (0,8μm), l'ordre d'interférence est 6. [...]

[...] Ainsi, lorsque vous soufflez une bulle de savon, les différentes forces s'exercent de façon identique sur toute la surface de la bulle.Un équilibre se créé donc et la bulle prend une forme sphérique. En effet, c'est la seule forme qui permet un équilibre stable des différentes forces. Mais cette forme est néamoins un système hors équilibre et donc relativement instable. En effet, à la moindre fuite, la bulle se déchire et redevient une simple goutte de liquide. Ainsi la sphère permet une économie d'énergie. Shéma des forces s'appliquant sur une bulle de savon 1. [...]