Non Linear Physics Group

  Depuis la première observation d'une onde solitaire à la surface de l'eau par John Scott Russell en 1844, et son interprétation par Korteweg et de Vries (KdV) en 1895, les ondes solitaires élévations en « eau peu profonde » ont beaucoup été étudiées. Korteweg et de Vries avaient souligné dans leur article pionnier que les ondes solitaires pouvaient impliquer une perturbation localisée soit positive (élévation), soit négative (dépression) selon le signe de la dispersion. Cependant, depuis lors, seules des ondes solitaires élévations avaient été observées. Il était pourtant connu que la dispersion pouvait changer de signe si l'effet de la tension de surface était suffisant. 

Nous avons observé pour la première fois la propagation d'ondes de surface solitaires de type dépression à la surface d'une couche de mercure lorsque sa profondeur est suffisamment petite devant la longueur capillaire. Nous trouvons que la forme des ondes solitaires et leur vitesse subsonique dépendant de leur amplitude sont en bon accord avec les prédictions théoriques. Bien que les ondes solitaires soient amorties par dissipation visqueuse, nous avons montré qu'elles gardaient, sur une longueur de propagation grande devant leur taille typique, une forme auto-similaire donnée par la famille continue de solution de l'équation KdV. Ces résultats publiés à Phys. Rev. Lett. ont été commentés dans la presse scientifique à Phys. Review Focus (29/10/02), Sciscape (10/11/02) et Pour La Science (Fév 03). 

Schéma du dispositif expérimental pour l’étude des ondes solitaires

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