TUYAUX SONORES. — VITESSE DU SON DANS LES GAZ
M* Kundt trouve ainsi, conformément à la théorie de M. von Helmholtz, que :
1"* La vitesse du son dans un tube diminue «ivecle diamètre, dès que celui-ci est inférieur au quart de la longueur d'onde du son considéré;
S"" La diminution est plus grande pour les sons graves que pour les sons aigus.
A Tappui de ces conclusions nous reproduirons le tableau suivant, dans lequel on a représenté pour chaque son la vitesse dans le tuyau le plus large par le nombre de Moll et van Beck.
Diamètre
du
tuyau
Vitesse du son \ = 90»"
M. Kundt a vérifié en outre que la vitesse était indépendante de la pression, entre 4oo"° et 1760""".
Il a confirmé encore la loi d'après laquelle la vitesse varie proportionnellement à v^i -haf. En opérant sur de Tair à 100", il a trouvé
moyenne : SSS^'ygg ; et le nombre théorique, calculé avec a=o,oo3665, est 389"o3 (*).
Enfin, il a cru pouvoir déduire de ses expériences que la vitesse est indépendante de l'intensité du son. Mais la méthode n*est pas assez précise pbur trancher la question : on ne peut répondre du chiffre des décimètres.
La méthode de M. Kundt convient au contraire très bien pour comparer les vitesses de propagation du son dans les différents gaz : on dispose alors sur l'autre bout D de la verge CD un deuxième tube,
(*) La longueur d'onde d'un son donné dans l'air variant avec la température
comme VHh-â/, tout appareil permettant de mesurer cette longueur d'onde peut servir de pyromètre acoustique (Mayer, Dana s and Sillimanji's Amencan Journal (3), IV, 425; 1872; et Journal de physique^ H, 227; Chaotard, Journal de physiqtiej III, 78; f874). il faut remarquer toutefois que la sensibilité d'un tel pyromètre décroît avec la température : pour une élévation de température de i^ la variation de la longueur d'onde de ut^-= 5i2'', variation qui est de plus de i™™àla température ordinaire, tombe à V,™" vers 1000".
VioLLE, Cours de physique. — II. 1 1
semblable au tube à air ÂB, et on le remplit du gaz à éludier; les distances respectives des tas de poussière dans les deux tubes sont exactement proportionnelles aux vitesses, les conditions étant identiques des deux côtés.
M. WûUner (*) a déterminé par ce procédé non seulement les vitesses relatives du son dans les divers gaz, mais encore les vitesses absolues d'après le nombre des vibrations de la verge excitatrice, en tenant compte de Tinfluence du diamètre du tube au moyen de la formule de M. RirchboEF; il a trouvé ainsi :
Vitesse relative Vitesse absolue
Air I 33 1,90
Oxyde de carbone 1,016 337, i3
Acide carbonique o>78i a59,38
Prploxyde d'azole 0,781 259,64
Ammoniaque i,253 41^,99
Éthylène 0,95*2 3 15,90
Pour la démonstration on peut disposer les appareils très simplement, en utilisant comme verges vibrantes les tubes mêmes qui renferment les gaz. Dans cette disposition, qui fut la première adoptée par Fauteur, chaque tube rempli du gaz à étudier et contenant un peu de poussière est fermé à ses deux bouts. Il suffit de le saisir d'une main en son milieu et de le frotter de l'autre avec un drap mouillé pour faire apparaître la division de la colonne d'air en concamérations. Toutefois les figures de poussière sont moins nettes qu'avec l'appareil à verge, les lignes nodales du tube lui-même tendant à se produire sous la forme d'une spirale, remarquée jadis par Savart; et le lycopode, se distribuant autrement, dessine un anneau autour de chaque nœud et des stries
Fig. 87
transversales sur les ventres; La distance des centres de deux anneaux consécutifs mesure une concaméralion ou une demi-longueur d'onde. Un tube en verre de Bohême plein d'air présentera
(*) WiJLLNER, Wied. Ann.y IV, 321 ; 4878 ; et Lehrbiich der Experimentalphysikt I, 803.
