Turbulence d'ondes, Unidimensionnel, Ondes de capillarité, Ondes de choc, Non dispersif, Intermittence, Localisation d'Anderson

La turbulence d'ondes est un phénomène où un très grand nombre d'ondes faiblement non linéaires interagissent entre elles. La théorie de la turbulence faible permet de décrire ce phénomène dans de nombreux domaines de la physique. Il est, cependant, primordial de connaître les domaines de validité de cette théorie qui suppose de nombreuses hypothèses. Dans ce cadre, une expérience a été mise en place pour mettre en évidence l'existence de turbulence d'ondes unidimensionnelles à la surface d'un fluide. Cette unique dimension de propagation n'avait jamais été exploitée expérimentalement en turbulence d'ondes et offre de nouvelles perspectives du fait de sa simplicité. La dispersivité des ondes étant une hypothèse de la théorie de la turbulence faible, il est important de savoir si un système non dispersif peut redistribuer son énergie à travers les échelles, ou si celle-ci finit par se concentrer dans des structures cohérentes. Nous avons répondu à cette question dans deux systèmes. Dans l'expérience unidimensionnelle, nous avons montré que les ondes à la surface d'un liquide magnétique deviennent non dispersives en présence d'un champ magnétique et conduisent à l'émergence d'ondes de choc qui contrôlent la dynamique du système. Nous avons ensuite montré numériquement que, pour deux dimensions de propagation, une turbulence d'ondes anisotropes apparaît à la surface du liquide magnétique, analogue à la turbulence d'ondes d'Afvén anisotropes dans les plasmas. La nature intermittente du système expérimental d'ondes de choc a ensuite été mise en évidence en bon accord avec un modèle d'intermittence de Burgers modifié pour prendre en compte la cambrure finie des ondes. Enfin, la localisation d'Anderson d'ondes de gravité a été mise en évidence expérimentalement. Cet autre phénomène d'interaction entre ondes (interférences) est trouvé être en accord avec la théorie linéaire. Le rôle de la non-linéarité des ondes sur la localisation d'Anderson est également montré expérimentalement.