ETUDE THEORIQUE DE LA DISPERSION DES ONDES DE SURFACE ET DE LEUR INTERACTION AVEC LES ONDES DE VOLUME SUR UN SUBSTRAT PERIODIQUEMENT GRAVE PDF Download
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CE MEMOIRE PRESENTE UNE ANALYSE THEORIQUE DES PHENOMENES DE REFLEXION ET DE DIFFRACTION QUI SURVIENNENT LORS DE LA PROPAGATION DES ONDES DE SURFACE SUR DES SUBSTRATS PERIODIQUEMENT GRAVES. LORSQUE LA LONGUEUR D'ONDE DES ONDES DE SURFACE EST VOISINE DE LA PERIODE DES SILLONS, ON ASSISTE A UNE TRANSFORMATION PARTIELLE (MAIS IMPORTANTE) ET RECIPROQUE DES ONDES DE SURFACE EN ONDES DE VOLUME. LA PREMIERE PARTIE DU MEMOIRE ETUDIE ANALYTIQUEMENT CE PHENOMENE DANS LE CAS D'UN SUBSTRAT ISOTROPE. LES ONDES DE SURFACE CONSIDEREES ICI SONT DES ONDES DE RAYLEIGH. PAR CONTRE, DANS LA DEUXIEME PARTIE DU TRAVAIL, LE PLAN SAGITTAL DE LA PROPAGATION EST LE PLAN YOZ D'UN CRISTAL TRIGONAL, CE QUI NOUS PERMET DE TRAITER LES ONDES DE SURFACE TRANSVERSES EN TENANT COMPTE OU NON DE LA PIEZOELECTRICITE. DANS TOUS LES CAS, LES COUPLAGES QUI PROVIENNENT DU CARACTERE PERTURBE DE LA SURFACE SONT TRAITES ANALYTIQUEMENT EN UTILISANT LA METHODE DES MODES COUPLES, ET L'ORIGINALITE DE NOTRE TRAVAIL EST DE TENIR COMPTE DES PERTURBATIONS PERIODIQUE DE FACON INTEGRALE EN INTEGRANT LES CONDITIONS AUX LIMITES SUR UNE PERIODE DU PROFIL.
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CE MEMOIRE PRESENTE UNE ANALYSE THEORIQUE DES PHENOMENES DE REFLEXION ET DE DIFFRACTION QUI SURVIENNENT LORS DE LA PROPAGATION DES ONDES DE SURFACE SUR DES SUBSTRATS PERIODIQUEMENT GRAVES. LORSQUE LA LONGUEUR D'ONDE DES ONDES DE SURFACE EST VOISINE DE LA PERIODE DES SILLONS, ON ASSISTE A UNE TRANSFORMATION PARTIELLE (MAIS IMPORTANTE) ET RECIPROQUE DES ONDES DE SURFACE EN ONDES DE VOLUME. LA PREMIERE PARTIE DU MEMOIRE ETUDIE ANALYTIQUEMENT CE PHENOMENE DANS LE CAS D'UN SUBSTRAT ISOTROPE. LES ONDES DE SURFACE CONSIDEREES ICI SONT DES ONDES DE RAYLEIGH. PAR CONTRE, DANS LA DEUXIEME PARTIE DU TRAVAIL, LE PLAN SAGITTAL DE LA PROPAGATION EST LE PLAN YOZ D'UN CRISTAL TRIGONAL, CE QUI NOUS PERMET DE TRAITER LES ONDES DE SURFACE TRANSVERSES EN TENANT COMPTE OU NON DE LA PIEZOELECTRICITE. DANS TOUS LES CAS, LES COUPLAGES QUI PROVIENNENT DU CARACTERE PERTURBE DE LA SURFACE SONT TRAITES ANALYTIQUEMENT EN UTILISANT LA METHODE DES MODES COUPLES, ET L'ORIGINALITE DE NOTRE TRAVAIL EST DE TENIR COMPTE DES PERTURBATIONS PERIODIQUE DE FACON INTEGRALE EN INTEGRANT LES CONDITIONS AUX LIMITES SUR UNE PERIODE DU PROFIL.
Author: Hélène Pichard Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
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Ce travail de thèse porte sur l'étude de la propagation d'ondes de volume et d'ondes de surface dans des cristauxphononiques granulaires en régime linéaire. Différents aspects sont développés dans ce manuscrit. L'effet de la prise encompte des degrés de liberté en rotation des particules sur la structure de bande de différents cristaux phononiquesgranulaires est étudié. En effet, l'introduction de ces degrés de liberté additionnels rend possible l'existence de modes derotation qui interagissent fortement avec les modes transverses. Ce travail s'intéresse aussi à l'existence d'ondeslocalisées et d'ondes de surface dans des cristaux phononiques granulaires et en particulier à la comparaison des théoriesdéveloppées avec les prédictions de la théorie de Cosserat. Dans un premier temps, l'étude d'une chaîne phononique granulaire monoatomique est présentée. En considérant lachaîne semi-infinie avec une condition aux limites appliquée à son extrémité, le modèle analytique démontre l'existence demodes localisés, chaque mode étant composé de deux modes évanescents. Ensuite, une description théorique des modes se propageant dans un cristal phononique granulaire en deux dimensions est présentée. Les particules possèdent trois degrés de liberté, deux en translation et un en rotation. L'analyse des interactions entre ondes de translation et ondes de rotation permet de mettre en évidence une grande richesse de structure de bandes ainsi que des phénomènes particuliers (bandes interdites complètes, cône de Dirac, modes non-monotones, phénomène de double réfraction). Dans un dernier temps, une analyse de l'existence d'ondes de Rayleigh et de cisaillement horizontal dans un cristal phononique granulaire en trois dimensions est effectuée. Les limites de la théorie de Cosserat dans la description d'ondes acoustiques de surface dans les milieux micro- et nano-inhomogènes sont établies.
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Lorsque des ondes d'amplitudes suffisamment importantes se propagent dans un milieu, elles peuvent interagir et donner naissance à des ondes de longueurs d'onde différentes. L'énergie est transportée par interactions non linéaire et une cascade d'énergie peut alors avoir lieu sur une large gamme d'échelles spatiales, d'une échelle d'injection à une échelle de dissipation. Cette phénoménologie, présentant des analogies formelles avec la turbulence hydrodynamique peut se rencontrer dans de nombreux systèmes physiques tels que les ondes de gravité et de capillarité à la surface de la mer, les ondes internes dans l'océan ou l'atmosphère, les ondes élastiques, les ondes d'Alfvén dans le vent solaire... Dans cette thèse, la dynamique et la statistique d'un ensemble d'ondes de surface en interaction est étudiée dans différents systèmes : les ondes capillaires et de gravité à la surface d'un liquide ainsi que les ondes hydro-élastiques à la surface d'une feuille élastique flottante. Les résultats expérimentaux et numériques sont comparés aux prédictions de la théorie de turbulence d'ondes, aussi appelée turbulence faible. Dans un premier temps, la turbulence d'ondes gravito-capillaires à la surface d'un liquide est étudiée, à la fois en régime stationnaire et instationnaire. Le déclin auto-similaire en temps de la turbulence d'ondes capillaires en déclin est observé expérimentalement, en accord avec le scénario théorique. De plus nous mettons en évidence l'existence de dissipation au sein de la cascade. L'influence de la dissipation à toutes les échelles sur les cascades de turbulence d'ondes est alors étudiée en régime stationnaire : pour une faible dissipation, la dépendance du régime de turbulence d'ondes avec l'échelle est trouvée en accord avec la théorie, cependant nous mettons en évidence un flux d'énergie non constant ; pour une forte dissipation, le régime de turbulence d'ondes est en fort désaccord avec la théorie. Par ailleurs, les premières simulations numériques de turbulence d'ondes capillaires à partir des équations diphasiques de Navier-Stokes (code Gerris) sont présentées. Un spectre d'énergie des vagues en loi de puissance est observé en bon accord avec la théorie. Les cascades inverse et directe de la turbulence d'ondes de gravité sont ensuite étudiées. Nous présentons la première observation expérimentale de la cascade inverse des petites vers les grandes échelles. Les effets de taille finie et l'influence des conditions aux limites sur la cascade directe d'ondes de gravité sont discutés à l'aide d'expérience dans des bassins de grandes tailles. Dans une seconde partie, je m'intéresse aux ondes hydro-élastiques à la surface d'une feuille élastique flottante sur un liquide. Deux régimes d'ondes élastiques sont observés : des ondes de tension et de flexion (respectivement à basse et haute fréquence) en bon accord avec la théorie linéaire. La valeur de la tension de la membrane est contrôlée par la pression hydrostatique imposée sur le système. Lorsque l'amplitude de forçage est augmentée, un décalage significatif de la relation de dispersion non linéaire des ondes est observé, due à une surtension créée par les oscillations lentes du mode fondamental de la feuille. Le processus d'interactions à trois ondes est mis en évidence expérimentalement et un régime de turbulence d'ondes est observé. Un spectre d'énergie des vagues en loi de puissance est toujours observé, avec un exposant en désaccord avec les prédictions théoriques. Différentes hypothèses sont discutées afin d'expliquer ce désaccord, comme l'existence de dissipation à différentes échelles au sein de la zone inertielle, ou l'influence des fortes non linéarités du mode fondamental
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LE PROBLEME DE LA PROPAGATION D'ONDES SUR UNE PLAQUE PLANE ELASTIQUE EN CONTACT AVEC DEUX LIQUIDES DIFFERENTS EST TRAITE. UNE ETUDE NUMERIQUE DETAILLEE MONTRE LES PROPRIETES DE L'ONDE A ET L'EXISTENCE D'UNE NOUVELLE ONDE (ONDE A*) QUAND DEUX FLUIDES DIFFERENTS SONT EN CONTACT AVEC LA LAME. UNE ETUDE EXPERIMENTALE DES ONDES A ET A* EST ENSUITE MENEE EN UTILISANT DES TECHNIQUES EXPERIMENTALES PARTICULIERES A LA CARACTERISATION DE L'ONDE A : GENERATION D'UNE ONDE NON ATTENUEE PAR UNE IMPULSION ET CARACTERISATION PAR ANALYSE TEMPS-FREQUENCE. LA PROPAGATION D'UNE ONDE DANS UN MILIEU MONODIMENSIONNEL INFINI EST ENSUITE ETUDIEE EN UTILISANT LES ESPACES DE FOURIER BIDIMENSIONNELS. UN SOIN PARTICULIER EST ACCORDE A L'ETUDE D'UNE ONDE ATTENUEE ET DISPERSIVE GENEREE A PARTIR D'UNE IMPULSION BREVE. UN NOUVEAU LIEN EST ALORS MIS EN EVIDENCE ENTRE LE VECTEUR D'ONDE COMPLEXE ET LA PULSATION COMPLEXE. CE LIEN AUTORISE AINSI, ET POUR LA PREMIERE FOIS, UNE CARACTERISATION COMPLETE DES REPRESENTATIONS TOUT-FREQUENCE ET VECTEUR D'ONDE-TEMPS. SUR LA BASE DE CES RESULTATS, DEUX ASPECTS SONT DEVELOPPES : D'UNE PART LA MODELISATION DE LA PROPAGATION D'UNE ONDE AUTOUR D'UN TUBE IMMERGE (MILIEU MONODIMENTIONNEL LIMITE) ET D'AUTRE PART DE NOUVELLES METHODES DE TRAITEMENT DU SIGNAL. L'ASPECT RESONANT DU A LA PROPAGATION SUR UN TUBE D'UNE ONDE GENEREE PAR UNE IMPULSION EST AINSI MONTRE ET MODELISE. DE NOUVELLES METHODES DE CARACTERISATION D'ONDES DE SURFACE SONT MISES EN PLACE, PERMETTANT DE MESURER VECTEUR D'ONDE ET PULSATION COMPLEXES, SUR DES DISTANCES TRES COURTES DE L'ORDRE DE QUELQUES LONGUEURS D'ONDES. EN UTILISANT CES NOUVEAUX OUTILS, LA PROPAGATION DE L'ONDE A EST ETUDIEE EXPERIMENTALEMENT SUR UN TUBE IMMERGE DANS L'EAU. L'INFLUENCE DES PARAMETRES GEOMETRIQUES DU TUBE AINSI QUE DE SON REMPLISSAGE EST ETUDIEE. DE NOUVEAUX PHENOMENES SONT MIS EN EVIDENCE LORSQUE LE LIQUIDE INTERIEUR POSSEDE UNE VITESSE DE PROPAGATION DU SON INFERIEURE A CELLE DU LIQUIDE EXTERNE, L'ONDE A* EST OBSERVEE PERIODIQUEMENT SPATIALEMENT. ON MONTRE QUE LA REPRESENTATION TOUT-FREQUENCE CORRESPONDANT A LA SOMME DE TOUS CES ECHOS EST LE PRODUIT DE CONVOLUTION DE LA REPRESENTATION TOUT FREQUENCE DE L'ONDE A* SEULE AVEC UN RESONATEUR DE FABRY-PEROT. CE MODELE EXPERIMENTAL EST EN BON ACCORD AVEC LES RESULTATS THEORIQUES.
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CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE NUMERIQUE DES ONDES ELASTIQUES DE SURFACE POUR DES SUBSTRATS ET MULTICOUCHES DES MILIEUX ANISOTROPES. L'ETUDE PREND SYSTEMATIQUEMENT EN COMPTE LE CHAMP DES DEPLACEMENTS D'ONDES A TROIS COMPOSANTES, COUPLEES, CECI POUR DIFFERENTES COUPES DE SURFACE ET DIFFERENTES ORIENTATIONS DE PROPAGATION. NOUS AVONS VERIFIE NOTRE MODELE EN COMPARANT NOS RESULTATS DANS DES CAS PARTICULIERS AVEC DES RESULTATS ANTERIEURS. A PARTIR D'UNE PREMIERE ETUDE, POUR LA SURFACE (001) DES SYSTEMES : CUBIQUE, ORTHORHOMBIQUE, TRIGONAL, TETRAGONAL, HEXAGONAL, NOUS PRESENTONS LE FORMALISME ANALYTIQUE ET UN MODELE NUMERIQUE GENERAL POUR TRAITER LES MODES DE SURFACE DANS CES SYSTEMES, LEURS VITESSES, ET LES CHAMPS DES DEPLACEMENTS A TROIS COMPOSANTES QUI SONT ASSOCIES A CES MODES. LE MODELE NUMERIQUE MONTRE LA VARIATION DU COMPORTEMENT DE CES MODES EN FONCTION DU FACTEUR D'ANISOTROPIE DU MILIEU. NOTAMMENT L'ETUDE MONTRE CETTE VARIATION POUR LES MODES DITS RAYLEIGH, PSEUDO-MODES, ET SUPERSONIQUES. DANS LA DEUXIEME PARTIE DE CE MEMOIRE, ON GENERALISE LE MODELE NUMERIQUE AFIN D'ETUDIER LE SYSTEME D'UNE COUCHE MINCE ANISOTROPE SUR SUBSTRAT ANISOTROPE. AVEC CE MODELE, NOUS AVONS MONTRE LES COURBES DE DISPERSION D'ONDES ELASTIQUES DE CES COUCHES EN FONCTION DE LA FREQUENCE DE L'ONDE ET DE L'EPAISSEUR DE LA COUCHE, CECI POUR DIFFERENTS ANGLES DE PROPAGATION. L'IDENTIFICATION DU TYPE DE MODE (RAYLEIGH, LOVE, MIXTE) DANS LES SYSTEMES COUCHES MINCES SUR SUBSTRATS EST ANALYSEE GRACE A LA NATURE DE LA POLARISATION DU CHAMP ASSOCIE, A TROIS DIMENSIONS. NOUS AVONS APPLIQUE LE MODELE NUMERIQUE POUR DES SYSTEMES NOUVEAUX, D'INTERET ET D'ACTUALITE, COMME LE KMNF#3/SI ET C60/SI. EN EFFET, CES SYSTEMES SONT EN COURS D'ETUDE EXPERIMENTALE. ENFIN, NOUS AVONS ETUDIE CES MODES POUR DES MILIEUX EFFECTIFS COMPOSES DES MULTICOUCHES ALTERNES DE DEUX MATERIAUX ANISOTROPES, DANS LE CAS OU LES CONSTANTES EFFECTIVES SONT CALCULEES PAR L'APPROXIMATION STATIQUE. ON RETROUVE LA CARACTERISTIQUE DE CETTE APPROXIMATION DANS LES RESULTATS CONCERNANT LES VITESSES DES ONDES. IL SEMBLE QUE L'ETUDE DES PROPRIETES DES ONDES ELASTIQUES DE SURFACE DANS LE MILIEU EFFECTIF, PUISSE ETRE AMELIOREE SI ON DETERMINE LES CONSTANTES EFFECTIVES PAR D'AUTRES METHODES D'APPROXIMATION.
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Résumé : L'évaluation des propriétés de cisaillement des sols et des matériaux est primordiale pour le développement des sites et ouvrages urbains et péri-urbains. L'inversion de la dispersion des ondes de surface, actuellement en plein essor, rend possible l'estimation en profondeur des vitesses de cisaillement d'un milieu, à partir d'une source et d'une collection de capteurs. C'est une méthode à caractère non destructif et simple en terme de mise en oeuvre et d'interprétation, en particulier lorsque les milieux explorés peuvent être localement supposés unidimensionnels (1D). Cette hypothèse n'est cependant que rarement valide à cause du caractère hétérogène des milieux naturels. De plus, même lorsque l'hypothèse 1D est acceptable, la dispersion observée expérimentalement sous-estime presque systématiquement la vitesse des ondes de surface à basse fréquence, et la résolution est faible. La longueur du dispositif d'acquisition est proposée en tant que facteur de ces anomalies basse fréquence. A partir d'études numériques et de modélisations physiques, ce travail établit - et dans certains cas confirme - plusieurs " règles à suivre " en termes de profondeur d'investigation, de résolution et de limitations de cette méthode de prospection. Les résultats numériques et expérimentaux montrent qu'à partir d'une source active et d'un dispositif linéaire, la longueur d'onde maximale mesurable pour l'évaluation de la vitesse de phase des ondes de Rayleigh est de l'ordre de 40-50% de la longueur du dispositif. D'autre part, ces études rendent compte d'un biais sur la mesure de la dispersion, systématiquement généré par un pendage des couches superficielles du milieu exploré. L'inversion de données expérimentales montre que l'utilisation d'un dispositif sismique classique autorise une profondeur d'investigation maximum correspondant à 20-25% de sa longueur. Il est également confirmé que la prédominance d'un mode supérieur, par exemple due à une couche rigide proche de la surface, interdit l'utilisation de méthodes classiques d'inversion. Les modèles physiques montrent enfin que le pendage d'une couche, même très faible, biaise l'inversion des ondes de surface de telle sorte que sans information a priori sérieuse, la géométrie du modèle estimé dépends de la position du tir. Même si l'inversion est a priori contrainte correctement, une sous-estimation de 25% de la vitesse de cisaillement du milieu en profondeur persiste.
Author: Alexandre Archambault Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
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Il existe au niveau d'interfaces séparant des milieux de constantes diélectriques de signes opposés des ondes électromagnétiques confinées à proximité de ces interfaces. On parle d'ondes de surface. C'est notamment le cas des métaux et des cristaux polaires : on parle alors de plasmons-polaritons de surface et de phonons-polaritons de surface respectivement. L'objectif de cette thèse est de revisiter certains aspects théoriques associés à ces ondes de surface.Dans un premier temps, en nous basant sur le formalisme de Green, nous donnons un moyen d'obtenir une expression du champ des ondes de surface sous forme de somme de modes. En présence de pertes, ces ondes ont nécessairement un vecteur d'onde ou une pulsation complexe. Nous donnons ainsi deux expressions de leur champ, correspondant à chacun de ces deux cas, et discutons de l'opportunité d'utiliser l'une ou l'autre de ces expressions.Nous posons par la suite les bases d'une optique de Fourier et d'une optique géométrique des ondes de surface. Nous montrons comment obtenir une équation de Helmholtz à deux dimensions pour les ondes de surface, un principe d'Huygens-Fresnel pour les ondes de surface, ainsi qu'une équation eikonale pour les ondes de surface, qui s'applique sous certaines hypothèses. Nous nous intéressons également à la superlentille proposée par Pendry, qui s'appuie sur les ondes de surface. Nous étudions notamment le fonctionnement de cette superlentille en régime impulsionnel, et montrons qu'en présence de pertes, il est possible d'obtenir une meilleure résolution avec certaines formes d'impulsion par rapport au régime harmonique, au prix d'une importante baisse de signal toutefois.Nous développons ensuite un traitement quantique des ondes de surface. Nous calculons au préalable une expression de leur énergie, et nous donnons une expression de leur hamiltonien et de leurs opérateurs champ. Sans pertes, nous montrons que le facteur de Purcell prédit par notre théorie quantique est rigoureusement égal au facteur de Purcell calculé avec des outils classiques. Nous comparons ensuite ce facteur de Purcell à celui calculé classiquement avec pertes, et montrons sur un exemple que les pertes peuvent être négligées dans de nombreux cas. Nous donnons enfin une expression des coefficients d'Einstein associés aux ondes de surface permettant d'étudier la dynamique de l'inversion de population d'un milieu fournissant un gain aux ondes de surface. Nous appliquons par la suite ce formalisme quantique à l'interaction électrons-phonons-polaritons de surface dans les puits quantiques, notamment leur interaction avec un mode de phonon du puits particulièrement confiné grâce à un effet de constante diélectrique proche de zéro (epsilon near zero, ENZ).
Author: Tony Valier-Brasier Publisher: ISTE Group ISBN: 1784057673 Category : Science Languages : fr Pages : 210
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L’utilisation des ondes élastiques touche des domaines aussi variés que l’évaluation non destructive des matériaux, la médecine, la sismologie ou les télécommunications. Ondes élastiques dans les solides 2 analyse le rayonnement, la diffusion et la génération de ces ondes. Il traite de l’émission d’ondes de volume ou de surface par des sources localisées sur la surface d’un solide isotrope ou anisotrope. Il examine la diffusion d’une onde élastique longitudinale ou transverse par une ou plusieurs hétérogénéités, de forme cylindrique ou sphérique. Enfin, il décrit les méthodes et les dispositifs utilisés pour engendrer et détecter les différentes ondes élastiques, par effet piézoélectrique ou par l’interaction avec un faisceau laser. De nombreuses figures illustrent ces phénomènes. Des ordres de grandeur des paramètres caractéristiques sont aussi régulièrement présentés dans le texte. Cet ouvrage s’adresse aux étudiants des masters d’acoustique, de mécanique, de géophysique, aux élèves ingénieurs ainsi qu’aux enseignants-chercheurs de ces disciplines.
Author: Anne Sentenac Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 155
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Nous étudions l'interaction rayonnement-surface pour divers systèmes physiques, invariants selon un axe, et appartenant au domaine de résonance (l'échelle caractéristique des objets est comparable à la longueur d'onde). Nous présentons une méthode intégrale volumique rigoureuse permettant de calculer la diffusion de la lumière, dans les deux cas de polarisation, par des défauts hétérogènes situes au voisinage d'une interface. Son principe repose sur l'utilisation du tenseur de green, solution du problème élémentaire avec interface. Nous utilisons cette méthode pour simuler le champ électrique existant près de rainures gravées dans un métal. Les interactions entre les différents sillons et les plasmons de surface apparaissent très clairement. Le modèle est ensuite étendu au cas d'objets repartis périodiquement sur un substrat. Il permet, en particulier, de traiter le problème des réseaux métalliques profonds. Le phénomène de rétrodiffusion exaltée (RE) est analyse, grâce à cette méthode, pour un nuage de particules au-dessus ou en dessous d'un substrat. L'influence de l'interaction diffuseur-surface ainsi que le rôle des plasmons de surface sont mis en évidence. Pour étudier la diffusion de la lumière par des surfaces aléatoirement rugueuses, nous utilisons le modèle intégral surfacique. Les équations intégrales de surface sont reformulées afin d'être résolubles par itération en fournissant l'approximation de Kirchhoff au terme le plus bas. Cela permet de différencier la diffusion simple de la diffusion multiple et de confirmer, pour des milieux pénétrables, que la RE est un effet de diffusion multiple. Une expression de l'impédance, dépendant de la courbure de la surface, est proposée pour traiter de manière simplifiée le cas des surfaces métalliques. Enfin, une technique de conception de profils de réseaux, ayant des propriétés radiatives spécifiées, est exposée. Elle repose sur la notion d'homogénéisation et s'inspire des méthodes de synthèse des revêtements multicouches
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La turbulence d'onde cherche à apporter une description statistique des interactions d'un ensemble d'ondes faiblement non-linéaires. Initiée dans les années 1960 par les travaux de Zakharov et de Hasselmann, cette théorie est régulièrement mise en défaut par les observations expérimentales, en particulier dans le régime d'ondes de gravité ainsi qu'aux abords de la transition gravito-capillaire. L'objectif de cette thèse est d'étudier expérimentalement ces deux régimes en analysant directement les interactions résonantes qui sont le cœur de la théorie de la turbulence faible. Une première expérience concerne le régime gravito-capillaire. Une cascade d'énergie constituée d'ondes faiblement linéaires est observée en accord avec la phénoménologie de la turbulence faible. L'utilisation d'outils statistiques d'ordre supérieur a permis de montrer que ce sont des interactions à 3-ondes essentiellement colinéaires qui gouvernent la cascade. La seconde expérience explore le régime gravitaire dans la plateforme de Coriolis. Le spectre de puissance montre la présence systématique d'une branche harmonique qui reste faible devant la composante linéaire. Les corrélations indiquent la présence d'interactions à 3-ondes entre la branche linéaire et la branche harmonique. Aucune interaction à 4-ondes comme le prévoit la théorie n'est observée. La dernière partie rapporte les résultats d'une expérience sur des ondes internes ainsi qu'une campagne de mesure in-situ de la mer Noire dont les données ont été mises à disposition par F. Ardhuin. Ces deux expériences confirment les résultats de la partie précédente et soulèvent la question de l'importance des interactions à 3-ondes avec la branche harmonique pour la génération de la cascade en régime de gravité...
Author: HERVE.. WATCHUENG
Author: HERVE.. WATCHUENG
Author: Hélène Pichard
Author: Luc Deike
Author: LOIC.. MARTINEZ
Author: Mustapha Mallah
Author: Ludovic Bodet
Author: Alexandre Archambault
Author: Tony Valier-Brasier
Author: Anne Sentenac
Author: Quentin Aubourg