"Le magazine Pour la Science revient sur l'énigme du fugace nuage bleu du champagne..."

Publié le 01 juin 2018

Gérard Liger-Belair, Daniel Cordier et Jacques Honvault font le point sur les derniers travaux en date du GSMA autour du débouchage du champagne, dans un article de six pages publié dans le numéro du mois de juin du magazine Pour la Science.

Au moment du débouchage, le gaz sous pression (essentiellement du gaz carbonique et de la vapeur d'eau) se détend brutalement. Il voit sa température chuter en deçà de -80 °C, et donc sous le point de congélation du gaz carbonique. Des cristaux de glace d'eau se forment dans le goulot de la bouteille qui servent alors de catalyseur pour transformer le gaz carbonique en neige carbonique.

Le panache bleu azur qui apparaît dans le sillage du bouchon qui saute et dans le col de la bouteille serait donc la signature de la transformation des vapeurs de gaz carbonique en cristaux de neige carbonique. Quant à la couleur bleue qui caractérise le nuage de condensation, il a certainement pour origine la très petite taille des cristaux de neige carbonique qui diffusent la lumière ambiante. En effet, si la taille des cristaux qui diffusent la lumière demeure très inférieure aux longueurs d’onde du spectre de la lumière ambiante, les cristaux diffusent bien plus efficacement les petites longueurs d’onde du spectre, et donc la lumière bleue. Le nuage apparaît alors bleuté et pas blanc comme dans le cas de la diffusion de Mie (lorsque la taille des objets qui diffusent la lumière est comparable à celle de la longueur d’onde incident). Ce mode de diffusion de la lumière par des particules plus petites que les longueurs d’onde incidentes est connu sous le nom de diffusion de Rayleigh. C’est le même phénomène qui explique d’ailleurs pourquoi le ciel nous apparaît bleu, les molécules qui composent l’atmosphère de notre planète étant bien plus petites que les longueurs d’onde de la lumière visible.

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