Des gouttes qui marchent sur l'huile, une forme de dualité onde-corpuscule macroscopique ?

Yves COUDER

Laboratoire de Physique Statistique, ENS


Il est possible, sur un substrat liquide oscillant, de faire rebondir une goutte du même liquide pendant un temps pratiquement illimité. Le rebondissement de cette goutte génère des ondes de surface. Lorsqu’on approche du seuil de l’instabilité de Faraday, ces ondes ne sont que faiblement amorties. Dans ce régime la goutte et l’onde qu’elle émet deviennent spontanément propagatives et forment ce que nous appelons un "marcheur" (1,2). Il s'agit d'un objet symbiotique entre particule et onde: si la goutte disparaît l'onde s'évanouit ; à l'inverse, si l'onde est amortie la goutte s'arrête.

Nous discuterons les propriétés de ces marcheurs et nous montrerons que les interactions qu'ils ont entre eux et avec le monde extérieur sont médiées par leurs ondes. En particulier, lorsqu'un marcheur passe à travers une fente qui réduit l'extension transverse de son onde, il est dévié de façon qui apparaît aléatoire, mais telle qu’une figure de diffraction est recouvrée dans l'histogramme de nombreux événements successifs. De même, à travers deux fentes d'Young une figure d'interférence apparaît dans la superposition des déviations individuelles (3). On discutera ces résultats.

  1. Y. Couder, S. Protière, E. Fort, A. Boudaoud Dynamical phenomena: walking and orbiting droplets. Nature 437 (7056):208. 2005
  2. S. Protière, A. Boudaoud, and Y. Couder, "Particle-wave association on a fluid interface," J. Fluid Mech. 554, 85 (2006)
  3. Y. Couder & E. Fort, Single-Particle Diffraction and Interference at a Macroscopic Scale, Phys. Rev. Lett. 97, 154101, (2006)

                                                                                                                                                                                                                                               

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