MESURE DE LA LONGUEUR D'ONDE D'UN SON PAR LA MÉTHODE DE KOENIG
Deux ondes sonores, émanant d'une même source, interfèrent quand il s'étabHt entre elles une différence de marche d'un nombre impair de demi-longueurs d'onde.
Herschel d'abord, puis Norremberg, réalisaient celle différence de marche à l'aide d'un tuyau ramifié ABCDEF F»g- i32.
(fig' i32) donl les branches |*|
pouvaient prendre des Iongueurs variables, grâce à la coulisse GH; en raccourcissant ou rallongeant la branche AEFI), ils introduisaient entre V
les chemins parcourus par le
sou les différences de marche qu'ils voulaient et ils produisaient ainsi l'interférence cherchée.
Schneebele a proposé d'employer ce procédé pour la mesure des longueurs d'onde: on n'a, en effet, qu'à mesurer l'allongement / d'une des branches nécessaire pour que le tube devienne muet, et Ton pourra écrire
La difficulté est d'observer exactement la longueur / qui correspond à Textinclion du son.
C'est le problème qu'a résolu Kœnig.
M. Kœnig a reproduit la disposition du trombone à coulisse dans l'appareil à interférence qu'il a créé; son double tube,
448 CBAP. IV. — ACOUSTIQUE.
le plus souvent horizontal, quelquefois vertical, affecte des formes variées, mais qui ne présentent pas de différences essentielles. On trouve toujours, dans cet instrument, un conduit divisé en deux branches A et B, qui convergent ensuite Tune vers Taulre et aboutissent par deux bouts parallèles à une capsule manométrique. La branche A est seule à coulisse; cette coulisse porte un index, glissant sur une règle graduée, logée dans l'axe de la branche, par laquelle on mesure au millimètre la longueur du chemin additionnel parcouru par le son dans cette branche.
L'ouverture du conduit est munie d'ordinaire d'un résonateur de forme sphérique; mais on peut aussi y raccorder des ajutages à plusieurs coudes, qui permettent de recueillir le son en divers points d'im corps vibrant.
La capsule est double; chaque partie est en communication avec une des branches de l'appareil înlerférentiel. Toutes deux présentent deux écoulements au gaz, de telle sorte qu'elles puissent alimenter une flamme isolée, correspondant à chacune d'elles, et une flamme commune, sur laquelle elles superposent leur action. On a donc deux flammes donnant l'effet naturel du son, tel qu'il arrive par chaque branche, et une troisième flamme, placée entre les deux autres, représentant l'interférence correspondant à la superposition des deux effets.
On analyse ces effets à l'aide d'un miroir tournant, à quatre faces réfléchissantes, auquel on donne un mouvement rapide de rotation, à l'aide d'une manivelle et de deux roues d'angle.
Deux robinets, fixés sur l'appareil, servent à le remplir d'un gaz quelconque, pour la détermination de l dans différents gaz; pour ces expériences, une membrane mince est montée dans une pièce fixée à l'entrée de l'appareil, de manière que le gaz reste séparé de l'air extérieur.
On emploie habituellement un diapason comme source sonore, mais on peut aussi se servir d'un tuyau (*).
(') Quelques expériences cV Acoustique ^ par Rudolpli Kœnig, p. 79; Paris,
LXXIII'' la. — MESURE DE LA LONGCEUR D*ONDB D'uN SON. 4^9
Manuel opératoire.
i° Les deux branches sont réglées d'abord à môme longueur.
On fait parler le diapason devant Touverture de l'appareil ; il importe que le soit soit aussi simple que possible : le résonateur doit donc être approprié au diapason.
Les trois flammes sont dentelées, et ces dentelures se correspondent sur les mêmes verticales.
2"* On allonge la branche A, en tirant sur la coulisse; la flamme commune montre des dentelures moins profondes, et bientôt on ne voit plus qu'un ruban de lumière ne présentant aucune échancrure.
On lit alors, sur la règle graduée, l'allongement donné au tuyau; mais il faut observer qu'un déplacement de j*=™ de l'index correspond à un accroissement de longueur du tuyau de 2*='".
3*» L'allongement / donne -•
4"* On continue de tirer sur la coulisse; la flamme montre de nouveau des dentelures de plus en plus profondes et accentuées; quand le maximum de netteté est obtenu, l'allongement / est égal à }..
Résultats.
Voici des résultats d'expériences fçutes avec divers diapasons.
Numbro d« Air. Nuie. rlbralions. X.
Température : i6° «/j 256 i ,329
{//s lO'ii 0,333
Acide carboofqae.
Température : 20" uh 256 1,000
la^ 426,33 0,600
M. Kœnig fait les remarques suivantes sur l'emploi des tuyaux :
tt Si, dans ces expériences, la source sonore, au lieu d'être un diapason renforcé par un résonateur, est un tuyau d'orgue
WiTZ. — Man. sup. 29
45o CHAP. IV. — ACOUSTIQUE.
ouverly d*une largeur modérée, on voit reparaître les vibrations de l'octave, pendant l'interférence des ondes da son fondamental. Comme on élimine ici par l'interférence le son fondamental, on peut éliminer de la même manière un harmonique quelconque, ce que l'on démontre très visiblement au moyen d'un tuyau fermé (muni d'une capsule). Pour conduire le son de ce tuyau dans Tappareil» j'ôte le bec et, par un tube de caoutchouc, je mets en communication avec cet appareil la capsule qui est à l'extrémité du tuyau. Alors, en allongeant l'un des conduits suffisamment pour produire rinterférence, la flamme médiane donne dans le miroir la simple série de flammes du ton fondamental et les deux autres donnent l'image résultant de la combinaison des deux tons. On peut éliminer de la même manière du timbre d'une voyelle différents harmoniques; ce procédé constitue donc une nouvelle et féconde méthode d'analyse des voyelles. L'appareil à trois flammes convient surtout h ces expériences, parce que les images, restant invariables, permettent de distinguer le moindre changement qui se produit dans celle du milieu. Si, par exemple, on chante OU sur ut^y on obtient le ton fondamental très faiblement accompagné de l'octave; qu'on dispose alors l'appareil pour l'interférence de u/4, on verra l'octave s'éteindre tout à fait; qu'on produise l'interférence du ton fondamental, à la place de chacune des larges flammes, on en verra deux étroites, presque de la même hauteur, et qui répondent à l'octave, laquelle subsiste à peu près seule après la destruction du son fondamental. »
Ces belles expériences complètent heureusement cette intéressante manipulation de l'appareil interférentiel de M. Kœnig.
