TUYAUX SONORES. — AMPLITUDE DU MOUVEMENT

longueur de la colonne d'air étant alors réduite à 2^28. On y a indiqué, pour chaque son, le numéro d'ordre A, le nombre des vibrations simples mesuré 2N, et la demi-longueur d onde

mesurée -

vu

VI il

Sons

Tuyau ouvert

Corrections

Tuyau fermé

hons

aN ».»

Corrections

io35

mm

(*) On eut beaucoup de peine à tenir convenablement le son VU du tuyau ouvert, et plus encore le son XIII du tuyau bouché : sur ce dernier on dut renoncer à toute mesure.

Plus d'une difficulté reste à résoudre.

362. Amplitude du mouvement et variation de la pression de Pair dans un tuyau sonore. — Il convient «lindiquer encore ici les expériences récentes par lesquelles on a cherché à déterminer avec exactitude l'état de Tair dans les différentes régions du tuyau et particulièrement aux points notables, en mesurant les déplacements aux ventres, les pressions ^"^^ nœuds.

^àservations de M. Kwidt avec son manomètre à soupape (*). — "• K^undt évalue la pression avec un manomètre à eau. Mais les accroissements et les diminutions de la pression se succèdent trop rapidement dans Tair en vibration sonore pour qu'une colonne d'eau puisse suivre ces variations de sens opposés. Il faut <Jonc joindre au manomètre une soupape qui ne laisse agir que les Variations de signe donné. Dans Tappareil de M. Kundt, cette ^"pîipe était constituée simplement par une lame de caoutchouc

**' K^'NOT, ?ogg. Afin., CXXXIV, 163; 1868.

i40 ACOUSTIQUE.

tendue contre une fente étroite. Si la lame élastique était plac du côté du manomètre, la soupape s'ouvrait à chaque coniprc sion, et Teau élait refoulée dans la deuxième branche du man mètre jusqu'à ce que la dénivellation produite fit équilibre à pression maximum. Si la soupape était tournée en sens contrair le manomètre accusait la dépression maximum pendant la dilat tion. Avec cet appareil, M. Rundt observa à l'extrémité d'i tuyau fermé de 3o"" de longueur, sonnant fort, des dénivellatioi de 30*", atteignant pour la variation totale de la pression 6o*" ( 1/17 d'atmosphère. Au nœud d'un tuyau ouvert, la différent de niveau dans les deux branches du manomètre ne se moi tra qu'environ moitié de la précédente. Toutefois le manomèti à soupape comporte plus d'une incertitude, comme l'a consta M. Dvorak (*), qui, avec le même appareil, n'a plus trouvé qi 5*"' d'eau pour l'excès maximum de pression, c'est-à-dire enviro i/ioo d'atmosphère pour l'écart total entre les pressions extrême au fond d'un tuyau en bois de 27*^"™ de longueur sur 2T4 de lai geur et 2T8 de profondeur, parlant sous une pression de 57 d'eau.

Méthode slroboscopiqiie. — On doit à Plateau [^\ une méthod excellente pour étudier les différents états d'un corps en phénomèn périodiquement variable. C'est la méthode stroboscopique (r:po6î tournoiement, uxoxéw examiner), dont nous avons déjà vu une a| plication dans l'examen des gouttes de la veine liquide (256). D'un manière générale, le corps est regardé à travers les fentes d'u disque tournant, ou bien il est éclairé par une lumière intermil tente dont les éclats se succèdent à intervalles égaux. Si ces intei valles coïncident avec la période du phénomène considéré, celuin paraîtra invariable dans Tétat même où le saisit chaque foi la lumière, la persistance des impressions sur la rétine produi sant pour l'observateur une continuité apparente. Si les éclats d lumière s'éloignent un peu, le phénomène se déroule lentemei dans son sens naturel, en laissant à l'œil tout le temps de Tobscrvei

(») DvoRÂCK, Pogg. Ann,, CL, 410; 1873.

(*) Plateau, Correspondance mnth, et pfnjs. de l'Observatoire de Bruxelles 1832; AuN. de chim, et de phys., (2), LUI, 304; 1833; et Bulletin de VAcadé.n. de Belgique, Ul, 364; 183(i.

TUYAUX SONORES. — AMPLITUDE DU MOUVEMENT. i41

Soit T la période du phénomène considéré, x' l'intervalle de temps entre deux éclairemenis successifs, le deuxième éclair saisit le corps dans Tétai qui suit, au bout de-:' — 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 7.

Expériences de MM. Tôpler et BoUzmann. — MM. Tôpler et fioltzmann (^), 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 Ttînle horizontale étroite. Lorsque le diapason vibre, les deux écrans g'Iissentrun devant l'autre ; et à chaque vibration les deux fentes se tfouventdeux fois en regard pendant un temps très court. Elles laisse? ni alors passer un faisceau de rayons lumineux venant d'une fente liorizontalefixe,et qui va ensuite traverser la partie supérieure d'un ^Mxau sonore vertical, donlles parois sont constituées par des glaces l>îirallèles et le fond par une plaque métallique horizontale bien <* fessée. Au-dessus de ce fond, passe un deuxième faisceau venant de 1*^ 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 ^^"^ appareil micrométrique. Si la période des éclats lumineux diffère ^^xirèmement peu de celle du son émis parle tuyau (en d'autres *^«*nies, si le diapason est très sensiblement à l'octave grave du *i>yau), la frange centrale oscille lentement, et de l'amplitude de son ^^placement on peut déduire la variation de la densité dans la cou- ^"c traversée par le faisceau intermittent. Pour obtenir un effet ^^fflsant, il est nécessaire toutefois, par des réflexions convenables, ^ niultiplier les passages à travers les deux couches d'air à com- Pt^rer : après 1 1 passages le déplacement fut de 5 franges, correspon- ^'^t à un écart entre les densités extrêmes égal aux 0,00888 de la ^ensilé normale. En tenant compte de la variation concomitante

^ 'Ï'^IPLER el Boi.TziiANN, ?ogg, Ann,y CXLÏ, 321 ; 1870.

de la température, on conclut de là que Técart entre les pression extrêmes était de 0,00888 x i,4i, soit 1/80 d'atmosphère. Le tuya employé avait 36*™ de long, sa largeur était 5785 et sa profondeur 57^ ' il émettait un son fondamental de 181 vibrations paseconde.

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

$=:rtsin2z~sinsiz-,

de la valeur connue de la condensation au fond on déduit

•ai

ree

d'où, X étant égal à i88'"».

Le déplacement de la tranche d'air située au voisinage de Te bouchure, où x = 36, est donc

Ç = O, I 33 Sin 2:: -rrrr SiU 277-

iOO T

=:o,i25sin2z-,

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

Travaux de M. Mach. — M. Mach (*) a étendu ces recherches a- *^^ tuyaux ouverts. En disposant au nœud une membrane un p^^^' lâche, qui arrête le courant d'air sans gêner le mouvement vib^^^' toire, et en rendant le gaz visible au moyen de fumées, il a ^*' mesurer directement Tamplilude des oscillations aux divers poi^^^^

(*) Macu, Optisch-akustichen Versuche, Prag; 1873; et Journal de physique, * • H2, 306 et 338; 1873 (Creva).