PROPAGATION DU SON

l’expérience suivante : on plaça une pièce de canon sur la butte de Montlhéry, près de Paris, et une autre sur un plateau, près de Villejuif. La distance des deux stations ayant été mesurée avec soin et trouvée être de 18612 mètres, on tira, dans chaque station, à des intervalles de 10 minutes, douze coups de canon (fig. 110).

Des observateurs placés auprès des pièces notaient, à l’aide de montres à secondes, le temps qui s’écoulait entre l’audition du son et l’apparition de la lumière au moment de l’explosion, lequel fut trouvé être de 54", 6. Or, ce temps était précisément celui que mettait le son à se propager d’une station à l’autre, car on verra, en étudiant la lumière, qu’elle se propage avec une si grande vitesse (77000 lieues par seconde) que le temps qu’il lui faut pour parcourir une distance de 18612 mètres est tout à fait inappréciable. On arrivait donc à ce résultat que le son parcourt 18612 mètres en 54", 6, ce qui revient à 340 mètres 89 centimètres par seconde.

Pendant l’expérience que nous venons de décrire, la température de l’air était de 16 degrés. A une température moindre, l’air devient plus dense et la vitesse du son diminue. A 10 degrés, qui est la température moyenne de l’air dans nos climats, la vitesse du son n’est que de 337 mètres, et à zéro degré, seulement de 333.

La connaissance de la vitesse du son peut servir à mesurer les distances. Par exemple, veut-on calculer à quelle distance on serait placé d’une arme à feu dont le son ne se ferait entendre que 35 secondes après la détonation? on dira : puisqu’on une seconde le son parcourt 337 mètres, il doit parcourir èn 35 secondes 35 fois 337 mètres, ou 11795 mètres ; telle est donc la distance cherchée. On pourrait de la même manière calculer la profondeur d’un puits d’après le nombre de secondes qui s’écoule entre l’instant où on y laisse tomber une pierre, et celui où le son qu’elle a produit en frappant l’eau revient à l’oreille. Toutefois, le calcul est ici plus compliqué, parce qu’il faut tenir compte du temps que la pierre met à tomber.

La vitesse du son n’est pas la même dans tous les gaz. Elle est, en général, d’autant plus grande que le gaz est moins dense. Mais dans un même gaz, tous les sons, forts ou faibles, graves ou aigus, se transmettent avec la même vitesse. En effet, s’il en était autrement, lorsqu’on entend, par exemple, une musique militaire d’un

ACOUSTIQUE

peu loin, l’harmonie serait détruite, ce qui est contraire à l’observation.

\ 50, Vitesse du son dans les liquides et dans les solides. — On

a déjà vu que les liquides et les solides conduisent très-bien le son, mais, de plus, ils le conduisent beaucoup plus rapidement que l’air. En effet, dans des expériences faites sur le lac de Genève, pendant la nuit, avec une cloche plongée sous l’eau et mise en vibration par un marteau dont le manche, au moment du choc, enflammait une petite quantité de poudre à la surface de l’eau, on a trouvé que la vitesse du son, dans l’eau, est de 1435 mètres par seconde, ce qui est plus de quatre fois celle qui a lieu dans l’air.

On constate facilement que le son se propage plus vite dans les solides que dans l’air. Il suffit d’appliquer l’oreille à l’extrémité d’une barre de fer un peu longue, tandis qu’une autre personne frappe l’extrémité avec un corps dur : on entend alors deux bruits, l’un, celui qui arrive le premier, transmis par la barre, l’autre transmis par l’air. On a ainsi reconnu que la vitesse du son, dans le fer, est dix-sept fois plus grande que dans l’air. Elle n’est pas tout à fait aussi grande dans les autres métaux.

151. Réflexion du son. — On a vu que le son se propage dans l’air au moyen d’ondes sphériques, alternativement condensées et raréfiées, ayant pour centre le corps sonore, et se développant autour de lui dans toutes les directions (fig. 108). Tant que la masse d’air au milieu de laquelle les ondes sonores vont ainsi en se propageant est continue, il en est de même de ces ondes; mais s’il se rencontre quelque obstacle qui les arrête, elles sont comme repoussées par cet obstacle, à la manière d’une bille élastique qui frappe contre un mur, et elles prennent alors une nouvelle direction; ce qu’on exprime en disant qu’elles sont réfléchies.

i,a réflexion du son, ou plutôt des ondes sonores, suit les mêmes lois que la réflexion de la chaleur et de la lumière, lois que nous ferons connaître plus tard.

152. Écho» et résonnance». — On nomme écho la répétition d’un son par suite de la réflexion des ondes sonores sur un obstacle plus ou moins éloigné. Par exemple, si l’on prononce d'une voix forte une phrase de quelques mots, à une certaine distance d’un bois, d’un rocher, d’un édifice, il arrive, en général, qu’un instant