Films colorés et films « noirs »
Films de nanoparticules organisés par des bulles de savon

3.1 Drainage de l'eau

Examinons à présent le drainage de l'eau dans un film de savon. Les premières études sur les films de savon datent de plus de trois siècles ; les pionniers se nomment Robert Hooke, physicien anglais père du microscope à lentilles multiples et biologiste (1635-1703), Isaac Newton, philosophe, mathématicien, physicien et astronome anglais (1643-1727) ou Gibbs (1839-1903). I. Newton décrivait ses observations de façon détaillée mais aussi très poétique dans son traité d'optique.

Les films de savon en s'amincissant sous l'effet de la pesanteur apparaissent colorés (figure ) dès que leur épaisseur est inférieure au dixième de micromètre [2].

Lorsque l'on forme un film vertical à l'aide d'un cadre, celui-ci est épais ; éclairé en lumière blanche, il apparaît brillant. Puis le film s'amincit, tout d'abord sous l'influence de la gravité. Puis, lorsque son épaisseur est de l'ordre du micromètre ou du dixième de micromètre, des franges d'interférence colorées apparaissent. Le détail de l'écoulement dépend du système chimique particulier utilisé.

Au départ, seules les franges vertes et rouges sont visibles. Puis, pour un système donnant des films stables, le film continue de s'amincir et les couleurs de l'échelle des teintes de Newton (figure ) à centre noir défilent successivement plusieurs fois pour finir par le jaune de plus en plus pâle, jusqu'à devenir blanc brillant, blanc pâle, gris... Enfin, une tache noire apparaît au sommet du cadre (figure ) et envahit progressivement toute la surface : c'est le « film noir ».

3.2 Films « noirs » : étape ultime du drainage

Le film noir apparaît le plus souvent au sommet du cadre car il est très léger puisqu'il représente l'étape ultime du drainage.

En réalité, le film est dit noir car il est si mince qu'il se produit un déphasage de π entre les faisceaux de lumière réfléchis par les deux faces du film, annulant ainsi la lumière réfléchie visible (son épaisseur varie de 100 à...