Introduction sur le verre
Le verre décrit en réalité tout solide amorphe (non-cristallin) qui présente une transition vitreuse à une température donnée. Le verre est obtenu par la fusion de minéraux cristallins et est formé à partir de la solidification progressive des liquides visqueux. Il n’a donc pas d’ordre atomique strict, et est de nature fragile et transparent, ce qui va nous faire étudier les propriétés du verre, et comment il est susceptible de se briser, soumis à des forces contraintes.
Source Image: http://www.ces-world.com/GlassScience/Glass_2.htm
Le verre est fabriqué avec un élément de base: la silice fondue (le sable), qui est chauffée jusqu’à sa transformation en liquide visqueux. Le seul problème avec la création de verre est que la silice fondue a un point de fusion très élevé, environ 1750°C. On le résout en ajoutant des fondants, comme la soude, la potasse ou la chaux, qui vont baisser la température de fusion et rendre la fabrication de verre plus facile. Après le refroidissement de ce nouveau verre, on obtient un solide fragile, et délicat, facilement cassable par les forces de la nature.
Forme Du verre
On voit que le verre, lorsqu’il atteint des températures élevées, prend la forme d'un liquide visqueux. Cela explique la forme désordonnée du verre. Jusqu’à ce point de fusion ('Melting Point' dans le document) il est donc de forme solide. Après ce point, il est de forme liquide, et
donc permet la modification de sa forme dans cet état. Une fois la forme idéale trouvée, on peut le refroidir pour figer le liquide, ce qui donne un solide d'une forme spécifique. Cela ne change pas l’ordre des atomes, qui restent dans le
désordre même à l’état solide.
On a trouvé que tous les verres ont des formes différentes avec des structures atomiques différentes à travers l’expérience 1 où on a teinté des verres pour voir s’ils ont la même fréquence naturelle. On a trouvé que même les verres de même volume et de la même forme, ont des résonances naturelles différentes. La structure atomique de ces verres est donc différente car les atomes ont vibré de façon différente. En revanche on a trouvé que les fréquences naturelles dépendent du volume du verre, car les verres plus petits avaient des fréquences résonantes naturelles plus aiguës que les verres de volume important. |
Un regard plus approfondi
Pour savoir si il est possible de briser un verre avec la voix on va se demander à quelles règles physiques il est soumis et à quel point il est élastique :