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Mesure acoustique d’ondes de surface : application au mouillage et à l’effet Doppler
Les méthodes usuelles de mesure d’ondes de surface utilisent des sondes ponctuelles ou des acquisitions vidéo. Nous nous sommes demandé s’il est possible de sonder des vagues à l’aide de son et, si oui, quelles grandeurs sont accessibles. A l’aide d’une analogie avec un dispositif connu en optique depuis près d’une centaine d’années (un modulateur acousto-optique, ou "cellule de Bragg"), nous avons décrit la manière dont le son est diffracté et décalé par effet Doppler par les vagues. Cette nouvelle technique de mesure donne facilement accès aux amplitudes des ondes de surface, à leurs fréquences ainsi qu’à leurs directions.
Je présenterai deux applications. La première consiste en la mesure du coefficient de réflexion d’une onde gravito-capillaire sur une plaque, mettant en évidence la dissipation d’énergie associée à la présence d’un ménisque. La seconde porte sur "l’effet Doppler généralisé" pour les vagues, c’est-à-dire la modification d’une onde de surface par réflexion sur une plaque oscillante. Finalement, j’approfondirai ce dernier point en présentant un système linéaire où des échanges d’énergie par effet Doppler mènent à une phénoménologie similaire à celle de la turbulence d’ondes.