MEMBRANES ET PLAQUES. — - MEMBRANES

d'orgue accordé au moins une octave plus haut que le son fondamenlal de la membrane. Le papier est le corps qui leur a fourni les meilleurs résultats ; il suffit de le mouiller plus ou moins avant de le coller sur les bords du cadre pour obtenir une tension plus ou moins forte. On reconnaît d'ailleurs sans peine quand cette tension est uniforme : supposons que, sous Tactioa d'un tuyau convenable, la membrane offre le système de nodales composé de cinq parallèles à l'un des couples de côtés ; si la tension est la même dans les deux sens, le plus léger changement dans la position de la membrane au-dessus du tuyau amènera le système parallèle à l'autre couple de côtés; chacune des figures sera très instable, et la membrane vibrera alternativement suivant l'un ou l'autre mode. Le sable se réunira alors en petits monticules aux

Fig. ii3

points qui restent immobiles dans les deux cas : l'apparition de ces petits tas disposés en quadrillage régulier indiquera donc une tension uniforme.

D'après la théorie, à chacun des sons possibles correspondent une infinité de formes des nodales, telles que l'on peut passer de l'une à l'autre par des déformations continues, en variant le mode d'ébranlement sans changer le son. Le type le plus simple de chaque système est constitué par des parallèles aux côtés : on le représente par la notation /«//c, dans laquelle h et k désignent le nombre de droites respectivement parallèles aux deux couples de côtés (*). MM. Bourget et Bernard ont reconnu qu'effectivement les îBgures sonores des membranes rectangulaires doivent être classées par types formés de parallèles aux côtés, ainsi que Chladni

(*) Les systèmes (i/i), (a/a), (3/3), .,.. (hjh) ne sont susceptibles que d'une seule forme.

ViOLLB, Cours de physique, — U.

l'avait indiqué pour les plaques. La figure n4 montre quelquesunes des formes du type i/o.

Fig. ii/|

Conformément aux idées de Ghiadni et contrairement à Topinion de Savart, ils ont trouvé ces types nettement séparés les uns des autres. Cette séparation est très marquée pour les premiers sons. Que Ton prenne un tuyau donnant le son fondamental de la membrane (son que Ton obtient aisément en la frappant avec un petit marteau), et que Ton allonge ce tuyau, au moyen d'un ajutage mobile, de manière à en abaisser suffisamment le son, le sable de la membrane reste immobile ; si Ton raccourcit peu à peu le tuyau, le son s'élève à Tunisson de la membrane : alors le sable saute énergiquement en même temps que le son du tuyau est renforcé. Si Ton continue à diminuer la longueur du tuyau, le son monte de plus en plus et le sable ne tarde pas à revenir au repos (^). Puis apparaît la nodale i/o, correspondant au premier son supérieur; et ainsi de suite, il faut remarquer toutefois que pour chaque figure il existe un certain intervalle (qui peut aller jusqu'à deux tons pour le son fondamental) dans lequel la membrane vibre plus ou moins bien; de sorte que, pratiquement, dès la troisième octave, où les sons propres de la membrane sont déjà très rapprochés (voir le tableau ci-dessous), on peut dire avec Savart que la membrane répond à tous les sons, le passage d'une figure à l'autre s'effectuant par un léger trouble, seul indice de la discontinuité.

Si l'on prend pour unité le nombre des vibrations du son fondamental, les nombres ci-après définissent, suivant Poisson, tous les

(*) On peut renverser Texpérience, prendre un tuyau à un ton plus élevé que la membrane, chauffer celle-ci de manière à lui donner momentanément une tonalité supérieure à celle du tuyau : placée au-dessus de Torifice, elle reste immobile. Mais en se refroidissant elle arrive à Tunisson. Le sable s'agite alors vivement; puis il retombe au repos, la membrane étant maintenant à un ton plus grave que le tuyau.