VITESSE DU SON DANS LES GAZ

la sirène, la formule

montre en effet que si Ton peut mesurer dans le gaz proposé la longueur d'onde X d'un son de hauteur connue N, on en déduira immédiatement la vitesse V du son dans ce gaz. Or les tuyaux sonores nous permettent de déterminer X, N étant donné d'autre part, ils fournissent donc indirectement V.

Recherches de Dulong{^), — En 1829, Dulong entreprit une série de recherches fondées sur ce principe.

11 essaya d'abord d'évaluer la vitesse du son dans Pair en mesurant sur divers tuyaux ouverts, rendant leur son fondamental, la hauteur N du son et la longueur L du tuyau ; il admit que cette longueur L était égale à la demilongueur d'onde du son N, et il calcula en conséquence V au moyen delà formule

Il trouva ainsi des nombres beaucoup trop faibles (360).

Il fit alors rendre aux tuyaux leur premier harmonique et il mesura au moyen d'un piston la distance d des deux nœuds qui se forment dans ces conditions ; cette

distance représentait - ; la hauteur N' du son étant prise à

V = 2tfN'

lui donna V. Les nombres furent meilleurs sans être satisfaisants : les écarts atteignaient encore io'° en valeur absolue.

Cependant la méthode des concamérations est exacte dans ^Xg. 85 son principe, et nous avons vu plus haut que la mesure même des concamérations était susceptible d'une certaine précision.

S'il n'obtint pas ainsi une valeur exacte de la vitesse du son dans l'air, Dulong n'en arriva pas moins à des résultats importants. 11 reconnut en efTet que la position des nœuds et des ventres dans un tuyau est indépendante de la nature du gaz vibrant. On n'avait dès lors qu'à mesurer les hauteurs des sons fournis par

(') Dulong, Ann, de chim, et de phys,, (2), XLI, 113; 1829.

Ia8 ACOUSTIQUE.

les différents gaz parlant dans un même tuyau pour en déduire les vitesses relatives du son dans ces gaz. Dulong détermina donc, au moyen de la sirène, les nombres N,N',N",... des vibrations effectuées successivement par l'air et divers gaz dans un tuyau ouvert de 60*°" de longueur; et, admettant que la vitesse du son dans Tair à 0° était 333°, il n'eut qu'à multiplier ce nombre 333 par

les rapports -j^, -|^ ,... pour avoir les vitesses du son dans les gaz

soumis à l'expérience. Il obtint ainsi les nombres suivants :

Air 333™,oo (nombre admis).

Oxygène 317 ,i5

Hydrogène i 269 ,5o

Oxyde de carbone 337 ,40

Acide carbonique 261 ,60

Protoxy de d'azote 261 ,90

Gazoléfiant 3i4 ,00

Mesures de Masson[^), — Masson reprit ces expériences et opéra sur un grand nombre de gaz et de vapeurs. Le tableau suivant renferme quelques-uns de ses résultats :

Air 333™,oo (nombre admis).

Oxyde de carbone 339 ,76

Acide carbonique 256 ,83

Protoxyde d'azote 266 ,45

Gaz oléfiant 3i8 ,73

Gaz des marais * 43 1 ,82

Ammoniaque ^iS ,00

Vapeur d'eau 401 ,00

Travaux de Wertheim(^), — D'autre part, pour compléter le travail de Dulong, Wertheim avait cherché à obtenir la mesure absolue de la vitesse du son, en évaluant, comme nous l'avons indiqué plus haut, la quantité dont il faut augmenter la longueur d'un tuyau donnant le son fondamental, pour la rendre égale à la longueur théorique ( - si le tuyau est ouvert, j, s'il est fermé ). Lesdif-

(») Masson, Ann. de chim. et de phys. (3), LUI, 257; iSbS. (î) Wef\theim, loc, cit.