TUYAUX SONORES. — AMPLITUDE DU MOUVEMENT

Soitt la période du phénomène considéré, x' l'intervalle de temps entre deux éclairements successifs, le deuxième éclair saisit le corps dans l'état qui suit, au bout deV — t, celui où le corps était lors du premier éclair ; et les différentes phases du phénomène se

succèdent dans le temps -; . Si t' était un peu inférieur à t, le

phénomène se développerait en entier, mais à rebours, durant le

temps

Expériences de MM. Tôpler et Boltzmajm, — MM. Tôpler et Boltzmann (*), ont appliqué cette méthode à la mesure de la densité de Tair dans un tuyau de la manière suivante : un diapason, placé horizontalement et tourné de sorte que son plan d'oscillation soit vertical, porte sur chaque branche un petit écran percé d'une fente horizontale étroite. Lorsque le diapason vibre, les deux écrans glissent l'un devant l'autre ; et à ôhaque vibration les deux fentes se trouventdeux fois en regard pendant un temps très court. Elles laissent alors passer un faisceau de rayons lumineux venant d'une fente horizontale fixe, et qui va ensuite traverser la partie supérieure d'un tuyau sonore vertical, dont les parois sont constituées par des glaces parallèles et le fond par une plaque métallique horizontale bien dressée. Au-dessus de ce fond, passe un deuxième faisceau venant de la même fente et cheminant dans l'air en repos. Les deux faisceaux tombent ensuite sur un appareil d'interférence (biprisme à arête horizontale) qui donne un système de franges que l'on reçoit sur un appareil micrométrique. Si la période des éclats lumineux diffère -extrêmement peu de celle du son émis par le tuyau (en d'autres termes, si le diapason est très sensiblement à l'octave grave du tuyau), la frange centrale oscille lentement, et de l'amplitude de son déplacement on peut déduire la variation de la densité dans la couche traversée par le faisceau intermittent. Pour obtenir un effet suffisant, il est nécessaire toutefois, par des réflexions convenables, de multiplier les passages à travers les deux couches d'air à comparer : après 1 1 passages le déplacement fut de 5 franges, correspondant à un écart entre les densités extrêmes égal aux 0,00888 de la jdensité normale. En tenant compte de la variation concomitante

.{*) Tœpler et Boltzmann, Pogg, Ann,^ CXLI, 321 ; 1870.

de la température, on conclut de là que Técart entre les pressions extrêmes était de 0,00888 x 1,419 soit 1/80 d'atmosphère. Le tuyau employé avait 36*" de long, sa largeur était 5^85 et sa profondeur 5721 : il émettait un son fondamental de 181 vibrations par seconde.

Si Ton suppose que le déplacement ^ d'une molécule d'air située à la distance x du fond puisse se représenter par

AT

de la valeur connue de la condensation au fond on déduit

47ca

d'où, X étant égala i88«^

Le déplacement de la tranche d'air située au voisinage de l'em bouchure, où a: = 36, est donc

S = o, 1 33 sin 2,% -77?? sin 27u-

= 0,125 sin 2::-,

et l'ampUtude de l'écart total est 0725.

Travaux de M* Mach, — M. Mach (*) a étendu ces recherches aux tuyaux ouverts. En disposant au nœud une membrane un peu lâche, qui arrête le courant d'air sans gêner le mouvement vibratoire, et en rendant le gaz visible au moyen de fumées, il a pu mesurer directement l'amplitude des oscillations aux divers points

(1) Mach, Optisch-akustichen Versuche. Prag; 1873; et Journal de physique, II, H2, 306 et 338; 1873 (Crova).