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quand la première oscillation simple s’accomplit et que les molécules du corps sonore marchent tontes dans le même sens en chassant l'air vers l’intérieur du tuyau, le mouvement de ces molécules n’est pas uniforme : it ressemble à celui d’un pendule; la vitesse de chaque molécule, qui est d’abord nulle, va croissant jusqu’à ce que cette molécule atteigne sa position première d’équilibre, puis lu vitesse décroît de nouveau pair devenir nulle à la limite de l’excursion. Une l'on considère les différentes phases de vibration dont il vient d’être parlé, et les condensations ou dilatations* successives, qui correspondent à chacune d’elles, iront se propager le long du tnyau, l’une marchant à la suite de l’autre.

1054. Ondrs lonorra. — Le corps vibrant est-il représenté pal- une lame élastique AO, qui soit fixée en O, et dont la partie Ali se trouve vis-à-vis du tuyau. Celte lame étant écartée d’abord de sa pisition d'équilibre de sorte que AI! vienne en A'B', oscille aussitôt qu’elle est abandonnée à elle-même. En vertu de son élasticité, elle tend à revenir en AO, s’approche lentement d’abord de cette position, acquiert sa vitesse maximum en y arrivant, puis la défiasse et vient en OA" par un mouvement qui se ralentit. En OA" elle reste un instant au repos pour revenir en OA', et ainsi de suite. Au début de la première vibration, la couche d’air voisine de A'B' a été faiblement condensée, parce que la vitesse de la lame vibrante était faible : cette légère condensation se propage. A la suite il se produit une condensation un peu plus forte qui chemine comme la première, et ainsi do suite. La condensation des tranches d’air augmentera toujours et deviendra maximum lorsque la lame sera venue en AB : à partir de là, elle diminuera et sera suivie par d’autres condensations de moins en moins grandes jusqu’à ce que la position A"B" soit atteinte. A cette épique la lame rétrograde, et los dilatations se succèdent en suivant les mêmes lois que les condensations précédentes.

1055. Représentation graphique «leu condensation» et de» dilatation». — La figure 483 bis fait ressortir aux veux l’état de l'air du tuyau après deux vibrationssimplesde la lame.

Elle a été dessinée d’après celte convention que les teintes les plus foncées représentent les condensations les

plus considérables, les espaces blancs expriment les dilatations; les demiteintes correspondent aux points où l’air est à la pression ordinaire.

Souvent on représente ces états variables île la condensation de l’air par

si Ir : n '

Fig. m

une courbe. La droite XY est dirigée suivant l’axe du tuyau, et la hauteur, â laquelle s'élève la umirbe au-dessus de cette droite, donne la grandeur de la condensation au point correspondant; quand la courbe est audessous de XY, sa distance à cette droite indique la grandeur de la dilatation. Les deux représentations sont donc équivalentes, elles expriment les mêmes états.

1050. Longueur il 'ondulât ion. — A mesure que les dilatations et les condensations, distribuées sur la longueur ty , progresseront le long du tuyau en marchant avec lu vitessc.de 340 mètres par seconde, qui est la vitesse du sou , de nouveaux changements de densités résulteront du mouvement vibratoire de la lame qui continue à osciller; ces changements se représenteront par une courbe identique à la précédente et suivront les premiers avèc la même vitesse, et de nouveaux arcs de courbes iront ainsi se succédant sans interruption. Au bout de deux vibrations doubles de la lame vibrante, l’état du tuyau sera celui que donne la figure 484. et ainsi de suite.

Fig. m

Si l’on appelle X la distance à laquelle parvient le mouvement vibratoire pendant une oscillation simple de la lame vibrante ; au bout de n oscillations simples de cette lame , nX sera la distance à laquelle se sera transmis le mouvement vibratoire ; et si n est le nombre d’oscillations exécutées pendant une seconde, on aura «X = v. v étant la vitesse du

son; d’où A — ®. Cette grandeur X, qui est égale à la longueur occupée

par l’ensemble des tranches dilatées ou condensées pendant une vibration simple, a été nommée la longueur de l’ondulation simple.

1051. vitesse des moiérntes vibrantes. —Mais outre les changements de volume qui nous ont occupé, il faut encore signaler les mouvements de l’air qui va ut vient, comme la lame vibrante elle-même. Une condensation ne se propage que si les molécules gazeuses atteintes les premières se déplacent en se rapprochant de (telles qui les suivent, et celles-ci ensuite se déplacent à leur tour de la même quantité. Les dilatations ne cheminent que par un mouvement des molécules en sens inverse du précédent. Ainsi, chaque molécule d’air a un mouvement oscillatoire suivant l’axe du tuyau. L'amplitude de ce mouvement est toutefois très-petite, et lés longueurs, qui correspondent aux excursions des molécules de pari et d'autre de leur position d’équilibre, sont négligeables quand on les compare à la longueur de l'onde sonore. •

PKOPAG AT10N 111 SON.

La molécule M. prise en un point quelconque dn tuyau, a sa vitesse maximum quand la condensation est maximum; sa vitesse est en sens inverse et maximum quand il y a dilatation maximum. On pourra donc se servir des courbes précédemment obtenues pour avoir une représentation graphique de ces vitesses successives; les points élevés de la courbe correspondant aux vitesses dans un sens, les points de l’arc inférieur correspondront aux vitesses en sens contraire.

1058. Propagation dan» un milieu indéfini. — Comment passer du cas de la transmission des ondes sonores dans un tuyau à celui de la propagation du son dans un milieu qui n’est limité dans aucune direction ? Il suffit pour cela d’imaginer que dans tous les sens à partir du centre de l’ébranlement se produisent les changements que nous avons étudiés dans une direction. Aux mêmes distances du centre, les lames d’air seront à la fois dans la même phase de vibration, et on pourra les considérer comme formant, par leur ensemble, une surface sphérique. Le son se propagera ' donc dans le milieu indéfini par une série d’ondes alternativement condensées et dilatées.

1059. Réflexion dn non. — A celle théorie sc rattache celle de la réflexion du son ou celle des échos. L'onde sonore rencontre un obstacle; elle revient sur ses pas en se propageant de nouveau, en sens inverse, dans le milieu qui lui a déjà servi de véhicule; de telle sorte qu’un individu placé en avant de l’obstacle entend la reproduction du son primitif comme s'il émanait cette fois d’un centre de vibration placé en arrière de l'obstacle fixe. Les lois de la réflexion du son sont d’ailleurs celles de la réflexion de la chaleur ou de la lumière ; on le prouve aisément en répétant l’expérience des miroirs conjugués. Un son faible, le tic tac d’une montre, par exemple, quand il est produit au foyer F (fiy. 485) de l’un des miroirs, se fait entendre distinctement au foyer de l’autre, quoique la distance des deux miroirs soit de plusieurs mètres.

1060. Le cas le plus simple de la réflexion est celui où l'onde sonore vient frapper un plan CD I fiy. 48(i) perpendiculaire à la direction delà propagation. L’onde est-elle condensée au moment du contact? la couche d’air qui se trouvait entre Ab et GD est réduite à n’oecu|>er que l’espace compris entre A’B’ et GD; réduite ainsi, elle réagit, l’obstacle fixe s'oppose à la réaction qui ne peut plus se faire dans le sens ordinaire, et la tranche gazeuse reprend son volume primitif, en condensant, à son tour, celle qui l’a condensée d’abord, et la condensation va se propager en sens inverse de Fonde qui arrivait. Une dilatation fera de même. Le son reviendra vers son origine.

Les courbes qui figurent les condensations et les dilatations après la réflexion, ne seront donc autres que les courbes tutvtxjjt qui auraient dit les représenter, si l’obstacle n'avait pas existé. Mais ces courbes doivent être '

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«Ml ACOUSTIQUE.

repliées sur elles-niêifau* aux points où se trouve l'obstacle et on a les courltcs ligurnlivcs tuvji/.

KIr. <85

Mais il n’en est pas de même des courbes qui représentent les vitesses :

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QUALITES DU SON

il sera indispensable de les faite tourner autour de lu ligne XY'. car pour * une onde condensante qui si; réfléchit, les vitesses des molécules sont dirigées en sens inverse de l’obstacle. On aura alors la figure l'uv'x'y .