Tout d’abord, on crée une mousse. On mélange de l’eau 500 mL, avec une quantité de liquide
vaisselle de 5 mL (représentant le surfactant) . Ces quantités doivent rester constantes pour toute
nos mousses que nous avons crée. A l’aide d’un bulleur, et de seringues de différentes tailles, on
injecte de l’air dans ce mélange. On obtient une mousse avec des bulles ayant des tailles différentes
suivant la seringue utilisée pour buller. Chaque mousse doit avoir une unique taille de bulles.
Après avoir crée une mousse et remplit notre tube, nous allons pouvoir commencer notre
expérience, qui consiste donc à envoyer un son par l’haut-parleur, à une fréquence de résonance,
ainsi étudier son comportement dans le tube. En rentrant notre microphone dans notre tube de
mousse, on peut visualiser, sur l’oscilloscope, l’onde stationnaire et ses différents noeuds et ventres
(leurs nombres dépendent du mode choisi).
tube rempli de mousse
Pour mesurer la vitesse, on recherche 3 noeuds (ou ventres) grâce au signal affiché par l’oscilloscope, la distance mesurée correspond à la longueur d’onde de l’onde stationnaire. De là, on peut remonter ensuite à la vitesse, en connaissant la fréquence. Pour la mesure d’atténuation de la mousse, nous avons, avec le microphone et l’oscilloscope, reproduit le signal affiché de l’amplitude en fonction de l’espace, tout au long du tube. Comme notre étude se porte sur le comportement acoustique du son dans la mousse, on donc a un certains nombres de paramètres à prendre en compte : pour le son, l’amplitude, la fréquence de résonance choisie (c’est-à-dire le mode) ; pour le tube, sa longueur ; et pour la mousse, sa fraction liquide, et la taille de ses bulles. Nous avons fixé les paramètres suivants : la longueur de notre tube, la fréquence et l’amplitude du signal, il nous reste alors les paramètres de la mousse.
Avec le bulleur et les seringues, on peut obtenir des tailles de bulles allant de 1,85 à 6,02 mm de rayon, cependant, la fraction liquide, étant un paramètre hors contrôle (donné à la mousse lors de sa création), peut varier de 0,15 à 0,27 %, pour une taille fixe. Vu sa faible variation, on peut la considérer constante. Suivant les valeurs de la fraction liquide qu'on a obtenu, on considère nos mousses comme étant des mousses sèches ( ϕ (eau) ≤ 0,05 pour des mousses sèches) Comment mesurer la taille des bulles de la mousse ainsi que sa fraction liquide ? On a vu que dans la mousse en général, les bulles ont des formes à peu près hexagonales, ce qui va être difficile pour pouvoir mesurer sa taille. Cependant, on peut voir qu’une bulle isolée a une forme sphérique, il nous faut donc isoler une bulle de mousse sur un support plat (la sphère s’écrasant sur la surface plane forme une demi-sphère), pour ensuite grâce à une caméra en la photographiant, et à l’aide d’un logiciel, pouvoir déterminer son rayon. La fraction liquide elle sera calculée en pesant la masse de la mousse créée, en faisant l’approximation que la masse de l’air est négligeable. Cette masse représente alors celle de l’eau, ainsi, on peut remonter à la fraction liquide.