La lumière qui ne chauffe pas l'eau express
Une goutte d'eau sur une feuille sous le soleil disparaît plus vite que ne le prévoient les calculs thermiques. Il y a quelques années, une hypothèse a émergé : la lumière, par elle-même, sans chauffer, pourrait arracher les molécules d'eau de la surface. On a appelé cela l'effet photomoléculaire. S'il existe, les nuages, le climat et même le séchage du linge à la maison pourraient fonctionner différemment.
Les auteurs de la nouvelle étude ont décidé de vérifier cette idée par une mesure précise. Ils ont dirigé une lumière polarisée (les ondes oscillent dans un seul plan) sur l'eau et ont comparé la réflexion sur la surface avec et sans eau. Si la lumière se perdait à l'interface liquide-air, la réflexion changerait. Ils ont utilisé deux types de substrats : du silicium faiblement dopé (un semi-conducteur) et du platine (un métal). Leurs propriétés optiques ont été mesurées au préalable par ellipsométrie (par le changement de polarisation de la lumière lors de la réflexion). Le résultat a coïncidé avec le modèle classique où la surface n'absorbe rien.
Cela signifie qu'en pratique, la lumière n'« arrache » pas les molécules d'eau de manière notable. L'effet est soit beaucoup plus faible qu'on ne le pensait, soit ne se manifeste que dans des conditions particulières — une humidité différente, une pureté de l'eau ou une intensité lumineuse différentes. En attendant, le bon vieux chauffage reste le principal responsable de l'évaporation.
La lumière polarisée se réfléchit sur l'eau différemment selon l'angle : sous l'angle de Brewster (environ 53° pour l'eau), la lumière réfléchie est totalement polarisée, et cette propriété est utilisée dans les lunettes de soleil polarisantes.