III ) GOUTTES D’EAU
À L’ÉCHELLE MILLI- ET MICROMÉTRIQUE
1.Création de gouttes d’eau sur lame de verre
mécanismes de croissanceEn refroidissant une plaque de cuivre avec un pelletier et en plaçant dessus une lame de verre, on observe la condensation qui se forme naturellement.
On obtient, par exemple, cette vidéo qui nous montre le phénomène de coalescence (fusion de deux gouttes).
2.Point de rosée
La température de rosée est la température pour laquelle on obtient la première goutte de liquide à pression et taux d’humidité donnés.
Dans cette expérience, on a utilisé deux pelletiers permettant d’établir un gradient de température sur la lame de verre .
à l’échelle millimétrique
Après un temps de diffusion, la température est fonction linéaire de la distance sur la plaque de cuivre. On peut en déduire le point de rosée grâce à la position du front de condensation.
distance au front de condensation
à l’échelle micrométrique
Comparé à la première vidéo, on observe ici l’arrivée des gouttes en se déplaçant le long de la lame de verre, sans dépendance temporelle.
3.Étude des caustiques
Les clichés de figures de souffle présentent un phénomène optique bien connu: les caustiques.
Une caustique est l’enveloppe des rayons lumineux subissant une réflexion ou une réfraction sur une surface ou une courbe.
Il est intéressant de les étudier pour connaître les conditions optimales de mesure et d’observation des gouttes.