SÈ
l’oreille est frappée par le mouvement vibratoire de Pair qu’a produit un corps sonore.
Pour vous convaincre que le son n’existe pas dans les corps sonores , mais que l’air ou qnelqu’autre véhicule est nécessaire à sa production, remuez la sonnette quand je l’aurai suspendue sous la pompe pneumatique, dont Je soutirerai l’air.
. Ob c’est vraiment très - étrange ; quoique Je l’agite si violemment, elle ne rend pas 1© moindre son.
Mad. B.
En ôtant Pair du récipient , j’ai rompu la communication entre l’air et la sonnette ; elle ne peut donc transmettre son mouvement à Pair.
Caroline.
Etes-vous sûre que ce n’est pas ïe verre ^ dont est couverte la sonnette, qui nous empêche de l’entendre?
Mail B.
A ous pouvez aisément vous en assurer en
rendant l’air au récipient , et en remuant ensuite la sonnette»
Caroline.
C’est vrai; je l’entends presqu’aussi blea que si le verre ne la couvroit pas; et je ne puis plus douter que l’air ne soit nécessaire à la production du son.
Mad. B.
Il n’est pas absolument nécessaire , quoiqu’à la vérité l’air soit un véhicule du son 9 et de beaucoup le plus cpmtnun. Les liquides, aussi bien que l’air, sont capables de porter îe mouvement vibratoire des corps sonores à l’organe de l’ouïe ; ainsi le son peut s’entendre sous l’eau. Les corps solides aussi transmettent le son , ainsi que je puis vous en convaincre sur le champ par une expérience bien simple. Je vais attacher ce cordon par le milieu à nos pincettes; à présent, élevant les pincettes au-dessus du sol par les deux bouts du cordon que vous appliquerez à vos deux oreilles , je frapperai les pincettes avec une clef, et vous sentirez que le son est transmis k l’oreille par les cordons, d'une manière
beaucoup pins parfaite que s il n’avoit que
air pour véhicule.
Caroline.
Certainement, car je suis presqu’étourdie du bruit. Mais qu’est-ce qu’un corps sonore Mad. B.? car tous les corps sont capables de produire quelque sorte de son par le motive-* ment qu’ils communiquent à l’air.
Mad. B.
On appelle corps sonores ceux qui produisent des sons clairs, distincts, réguliers et durables; tels qu’une cloche, un tambour, des cordes musicales, des instruments à vent, etc^ Us tirent cette propriété de leur élasticité * car un corps élastique, apres avoir été frappé 5 non-seulement revient à sa première situation, mais, en vertu de sa vitesse qu’il a acquise, il prolonge, comme un pendule, son oscillation de l’autre côté. Si je tire en G la corde AB qui est attachée par ses deux bouts , non-seulement elle reviendra à sa première position, mais elle ira au-delà ; elle avanceroit jusqu en K si quelque résistance, en particulier de celle de 1 air, ne diminuait point sa vitesse^
delà, elle reviendroit en G, et ainsi de suite* Mais sa vitesse diminuant peu à peu , elle reviendra successivement aux points Ë , F , C , D, et enfin reprendra sa position pritni-, tive AB.
La vibration d’un corps sonore imprime un mouvement de tremblement à l’air qui l’entoure. Ce mouvement ressemble fort k celui que l’on communique à une eau tranquille, quand on y laisse tomber une pierre* 11 s’y fait de même une vague circulaire autour du point où la pierre tombe ; la vague s’étend , communique graduellement son mouvement à l’eau adjacente et, en produit de pareilles dans une étendue considérable* Ainsi des ondes sont produites dans l’air par le mouvement d’un corps sonore , mais avec cette différence , que comme l’air est un fluide élastique, le mouvement ne consiste pas en vagues formées par la
pesanteur, mais en vibrations qui correspondent à celles d’un corps sonore. Elles diffèrent aussi en ce que l’une a lieu dans ua plan, l’autre en toutes directions 5 car les ondes aériennes sont sphériques»
Emilte.
Mais si l’air se meut en arrière aussi bien qu’en avant, comment son mouvement peutil s’étendre de manière à porter le son à quelque distance?
Mad. B.
La première sphère d’ondes qui s© produit immédiatement autour du corps sonore , en comprimant l’air contigu, le condense. L’air condense j quoique poussé en avant par la pression , réagit sur la première onde , et la repousse en arrière. La deuxième onde communique de meme son mouvement à la troisième, qui la repousse par sa réaction. Ainsi se forme une succession d’ondes dans l’air , dont celles de l’eau nous offrent l’image.
Caroline.
Les vibrations du son doivent s’étendre beaucoup plus loin que les vagues circulaires dans i’eau, puisque le son se porte à une grande distance.
> vit L ^ ^
. . MADi B.
C’est l’effet de l’élasticité de l’air. Un coup
BIT VENT et du son»
de canon produit des vibrations dans l’air qui s’étendent à plusieurs milles à la ronde*
Le son éloigné met quelque temps à par-" venir vers nous, puisqu’il se produit au moment où le canon est tiré, et que cependant on voit l’éclair long -temps avant d’entendre le bruit»
Mad, B.
L’air est mis immédiatement en mouvement par le coup de canon , mais il faut du temps pour que les vibrations s’étendent a un point éloigné. On a calculé que la vitesse du son éloit de Il42 pieds anglois par se-3 seconde (1).
Caroline.
Avec quelle étonnante rapidité les vibrations doivent se communiquer ! Mais la vitesse du son varie, je pense, avec celle de 1 air qui le propage 5 si le vent souffle du canon vers
(1) L’observation donne par une moyenne 33^,
mètres et 18 centièmes. Buny Physique.
( Note du Traducteur.)
nous , Dons devons entendre le coup plus> \iie que s’il soufflait du côte oppose.
Mad. B.
La direction du vent fait moins de différence dans la vitesse du son , que vous ne l’imagineriez. Si le vent va de nous au lieu d’où part le son , il emporte une grande partie des ondes aériennes, et rend par là le son plus foible* mats le son ne met pas beaucoup plus de temps à atteindre l’oreille, que si le vent souffioit dans la direction contraire. Celte vitesse uniforme du son nous rend capables de déterminer la distance de l’objet d’où il vient ; comme celle d’un vaisseau sur mer qui tire le canon, ou d’un nuage qui tonne. Sien n’entend pas le tonnerre, une demi minute après qu’on a vu l’éclair, on peut en conclure que le nuage est à la distance de six milles et demi ( 2 | lieues).
Emilie.
Mais, je vous prie, comment est -ce que se produit le son de l’écho ?
Mad. B.
Quand les vibrations aériennes rencontrent
DIT VENT ET DU SON. 58g
un obstacle qui a une surface dure et régulière tel qu’un mur ou un rocher, elles se réfléchissent vers l’oreille , et produisent le même son une seconde fois; mais le son paroîtra alors venir de l’objet qui l’a réfléchi. Siles vibrations tombent perpendiculairement sur l’obstacle, elles se réfléchissent sur la même ligne ; si elles tombent obliquement , le son revient obliquement dans la direction opposée , avec un angle de réflexion égal à l’angle d’incidence.
Caroline.
Oh, dès lors, Emilie, je comprends pourquoi l’écho de ma voix , derrière la maison , s’entend beaucoup mieux par vous que par moi, quand nous sommes chacune à un bout différent de l’allée du jardin. Ma voix, ou plutôt les vibrations qu’elle produit dans l’air, tombant obliquement sur le mur, sont réfléchies à l’extrémité opposée de l’allée.
C’est vrai ; et nous avons observé que quand nous étions au milieu de l’allée opposée a la maison , l’écho revenoit à la personne qui
Mad. B.
Les porte-voix sont construits sur le principe de la réflexion du son. La voix, an lien de se répandre dans l’air ouvert, est retenue dans l’imérieur du porte-voix; et les vibrations, qui s’étendent et heurtent contre les côtés de l’instrument , sont réfléchies d’après leur angle d’incidence et vont rencontrer les vibrations directes.
Toutes les vibrations se rassemblent donc à un foyer, et si l’oreille est située à ce point ou près de là, le son qui lui arrive est prodigieusement accru. La fig. 7, planche xiv, vous donnera une idée claire d’un porte-voix ; les rayons réfléchis y sont tracés en lignes pointées , et arrivent au foyer F. Le cornet dont se servent les sourds, est fait sur le meme principe , mais comme la voix entre dans le cornet par le gros bout , l’effet ne peut man*» quer d’être modifié par cette circonstance.
Emilie.
Les trompettes, dont on se sert comme; d’instrument de musique , sont - elles construites sur ce principe ?
5gi
Oui, en tant que leur forme tend a accroître le son; mais, comme instrument de musique, la trompette devient elle-même le corps sonore , que l’on fait vibrer en soufflant et qui communique ses vibrations à Fair.
Je tâcherai de vous donner en peu de mots quelque idée de la nature des sons musicaux. Aimant la musique, comme je sais que vous l’aimez , vous prendrez interet a ce sujet.
Si un corps sonore est frappe de maniéré que ses vibrations se fassent en temps réguliers , les vibrations de Fair correspondront avec elles , et frappant aussi d’une manière régulière le tvmpau de Foreide, elles pio duiront la même sensation uniforme sur le nerf auditif, et exciteront la même idée uniforme dans lame; ou, en d autres ici mes 9 nous entendrons un ton musical.
Mais si les vibrations des corps sonores sont irrégulières, il s’ensuivra nécessairement une confusion dans les vibrations aériennes ; car une seconde vibration peut commence! avant que la première soit finie, la rencontrer
milieu de son chemin, l’interrompre dans sa course , et produire des sons discordans qui choquent l’oreille.
Emilie.
Mais chaque suite de ces vibrations irrégulières , si elles se répétoient à des intervalles égaux, produiroient , à ce que je suppose , un ton musical ? Ce n’est que leur succession irrégulière qui fait qu’elles se mêlent et qu’elles forment une discordance.
Assurément, Plus un corps sonore vibr© rapidement, plus le son produit est aigu.
Caroline,
Mais si je touche plusieurs fois de suite une noie du piano-iorte, que ce soit vue Ou lentement, j’obtiens toujours le même ton.
Mad. B.
Parce que les vibrations de la même cordeq 0,1 meme degré de tension , sont toujours d une durée égale. Quand nous parlons de la vitesse ou de la lenteur des vibrations , cela
DU VENT ET DU SON. 5g5
doit s’entendre des tons simples, et non d’une succession de tons. En touchant la note rapidement plusieurs fois, on produit une répétition fréquente du ton , mais on n’augmente pas la vitesse des vibrations de la corde. La durée des vibrations des cordes , dépend de leur longueur , de leur épaisseur ou de leur poids , et du degré de tension ; ainsi , on trouve que les notes basses sont produites par des cordes longues, épaisses, et lâches; et les notes hautes par des cordes courtes ? minces et tendues.
Caroline.
Ainsi, les différentes longueurs et grosseurs* des cordes des instrumens , et leurs divers degrés de tension servent à faire varier la durée des vibrations et par conséquent à rendre les noies aiguës ou graves.
Oui ; parmi les différens tons il y en a quelques - uns qui , en sonnant ensemble , plaisent à l’oreille, en produisant ce qu’on appelle harmonie ou concordance. Cela dépend de l'accord des vibrations des deux
5q4 du vent et du son.
corps sonores ; de manière que quelquesunes des vibrations de chacun frappent l’oreille en même temps. Ainsi , si les vibrations de deux cordes se font en temps égaux , le même ton est produit par toutes les deux, ce qui donne l’unisson.
Emilie.
A présent je comprends pourquoi , quand j’accorde ma harpe avec le piano - forte, je tends les cordes, si elle est trop basse, ou je les relâche si elle est trop haute; c’est afin de les forcer â vibrer en temps égaux avec les cordes du piano-forte.
Mad. B.
Mais vous savez que la concordance n’est pas bornée à l’unisson ; car deux tons différens font harmonie dans plusieurs cas. Si les vibrations d’un corps sonore ( par exemple d’une corde ) , s’exécutent dans un temps double de celui qu’emploient les vibrations d’un autre , la seconde vibration de ce dernier frappera l’oreille au même instant que la première vibration du premier, et c’est la concordance de l’octave.
DU VENT ET DU SON. 5g 5
Si les vibrations de deux cordes sonl comme deux est à trois , la seconde vibration de la première correspond à la troisième vibtatioo de la dernière , et produit l’harmonie qu’oo nomme quinte.
Caroline.
Ainsi, quand je fais sonner une note avec sa quinte, j’entends en même temps toutes les secondes vibrations de l’une et toutes les troisièmes de l’autre.
Mad. B. ^
Oui; et une note avec sa quarte est aussi une concordance , parce que ses vibrations sont comme trois est à quatre. Les vibiaiions d’une note avec sa tierce majeure , sont comme quatre est à cinq ; et celles de la tierce mineure, comme cinq est a six.
11 y a d’autres tons qui ne peuvent pas être touchés ensemble, sans produire aiscoi dance, et qui néanmoins, si on les louche successivement, procurent le plaisir qu on nomme mélodie. C’est sur ces principes généraux qu’est fondée la science de la musique 3 mais
je ne la connois pas assez pour entrer dans plus de details.
Nous quitterons donc le sujet du son ; et, à notre prochain entretien , nous entrerons dans celui de l’optique , dans lequel nous considérerons la nature de la vision , de la lumière et des couleurs.
