CHAPITRE IY

Des condensations accidentelles produites par une impulsion extérieure j ou, du son. '

Si je dis un mot de la théorie du son , je prie que l’on fasse attention an point de vue sous lequel je l’envisage. Je n’ai pas la prétention de traiter de celte difficile théorie sous le point de vue mathe'malique , ni d’ajouter des propositions nouvelles à celles que les plus ce'lèbres ge'ométres et physiciens oui déduites des principes reçus en cette matière.

Mon unique dessein est de concilier cette théorie avec celle des fluides élastiques de Le Sage. Je n’ai connoissance d’aucune tentative faite dans le même but. J’ai tout lieu de croire que Le Sage , entraîné par d’autres recherches , s’étoit abstenu de ce sujet. Quoi qu’il en soit , ce que j’en dirai doit être reçu comme un simple essai. Quelque jour peutêtre cette matière sera remaniée avec plus de succès par ceux qui auront goûté nos

AFTLICATIONS. LIV. I. 1 317

principes, et qui sauront les appliquer aux phénomènes les plus compliqués. Pour moi , me bornant à un seul objet , je vais offrit une conception , qui me paroît pouvoir devenir une source d’explications satisfaisantes. Je finirai par deux remarques moins importantes.

De V isochronisme des ondes sonores. /

§. 23. Le phénomène principal auquel je m’attache dans la théorie du son , et dont j’ai à cœur de faire concevoir la possibilité , est celui-ci : Les ondes sonores sont iso~ chronés. En effet , quoique le son varie en intensité, sa vitesse (à quelques nuances près) demeure constante dans un même milieu. Or, comme on sait que chaque onde est produite par la percussion du corps sonore , il y a ,

lieu de demander, comment la vitesse, que ce corps communique à des particules isolées et indépendantes , n’est pas variable selon l’intensité de celte percussion.

j$. 24. Le principal caractère des vibrations d’un corps sonorç, est leur rapidité. Elles atteignent du même choc un nombre immense

2t8 2. a traité, quelques nouvelles de particules du milieu. Ces particules, poussées toutes à la fois , lancées d’un même centre , et précipitées vers des endroits où le fluide abonde , arrêtent mutuellement leurs mouvemens.

Elles forment donc une espèce d’entassement, dont le centre est la partie vibrante du corps sonore. Cette onde est comme arrêtée un instant , les particules ne pouvant se dégager. Mais presque aussitôt , par l’action de la cause perpétuelle qui les agite ( 1 ) , elles se dégagent ; une partie est refoulée vers le centre ; le reste est précipité en avant avec toute la vitesse naturelle du fluide , mais en si grande abondance ( malgré le refoulement), que , trouvant partout un fluide qui les gêne , elles sont arrêtées de nouveau ; il se forme un second engorgement , concentrique au pre»

mier. Et ainsi de suite.

Ce mode de propagation des ondes sonores ne peut manquer de produire l’isochronisme ; car la vitesse y dépend de celle qui est naturellement inhérente aux particules du fluide ; or, cette vitesse constitutionnelle est constante.

2 5'. On trouvera , sans doute , que je

(i) i.“ Traité, J. 94.

APPLICATIONS. LÏV. I. 21 9

m’écarte beaucoup ici des conceptions qui , dans le cours de ce livre , nous sont , pour ainsi dire, devenues habituelles. Je suppose tout-à-coup une grande gène, là où auparavant je supposois une grande liberté.

Suc cette difficulté, j’ai à faire les observations suivantes : l.* La gène de’pend essentiellement de la vitesse des impulsions. Toute impulsion condense l’air. Si l’impulsion .es* très-rapide, elle ne manquera pas de produire une condensation extrême, qui enfin pourra occasionner quelque entassement et quelque gêne. a.° Quoique je n’aie pas voulu mêler à tout ce qui précède les effets des chocs, ou des gênes légères que peuvent e'prouver les particules des gaz, on ne’jjteut regarder ces chocs et ces gêues comme absolument nuis et sans effet. Il paroîl seulement qu’en général, dans les phénomènes qui faisoient l’objet de nos recherches , ils nuisoient peu aux résultats. Us nuisent pourtant plus ou moins à quelquesuns : car par quelle autre cause , par exemple, faudroil-il quelques heures à nn gaz léger pour se mêler au gaz inférieur plus pesant que lui, et atteindre le fond au degré requis par sa nature? Il y a donc déjà de la gêne, même dans les condensations naturelles et perma-

aao a. d traité, quelques nouvelles oeni.es. Mais lorsque les condensations sont foibles et graduées , les gênes qui en résultent n’ont pas la même influence que lorsqu’elles sont violentes et soudaines. 5 .° Une partie des phénomènes qui nous ont occupés n’est pas altérée par les chocs , à cause du principe de la conservation des forces vives (1).

§. 26. Du reste , on remarquera que la conception que je viens de proposer, pour la propagation du son , est calquée sur celle que l’on a coutume de donner , en considérant l’air comme composé de particules répulsives, ou comme un fluide continu.

§. 27. Peut-être sera-t-il bien de faire mention d’un autre point de vue de ce sujet , qui ne suppose afeun entassement.

Principe, Admettons ( comme cela re'sulte de nos principes généraux ) que la vitesse des particules d’un gaz ne peut pas se conserver au-dessus de leur vitesse naturelle et constitutive. Cette limite de vitesse est l’effet de la résistance produite par la cause même de la vitesse. Cette cause se limite elle-même,

(1) Voyez ce principe employé par Le Sage à l’explication d’un phénomène de ce genre. (1.*' Traité, $• 10 9 -)

et ramène force'ment la particule à sa vitesse primitive dans un temps trop court pour q.ue les phénomènes le laissent apercevoir (1).

A l’aide de ce principe, on peut concevoir l’isochronisme des ondes sans aucun entassement ; car chaque vibration du corps sonore, étant conçue plus rapide (ou aussi rapide) que la vitesse des particules , sera réduite instantanément à la commune mesure , que l’on observe dans la propagation du son (2).

Autres remarques.

J’ai encore deux remarques à faire sur le son ; l’une sur celui que l’on attribue quelquefois à une raréfaction , l’autre sur le son réfléchi.

§• 28. Remarque 1 . Dans la détonation du gaz hydrogène avec l’oxygène , on attribue assez généralement le son à la production d’un

(1) i.* r Traité, §. 100.

( 2 ) Quoique j’offre cette conception , je préfère la précédente , parce qu’il me paroît que la formation d’ondes sonores dans le phénomène du son est suffisant* ment attestée , et tout au moins fort généralement admise.

de réflexion de la théorie des ondes ; il u’y aura peut-être pas beaucoup plus de difficulté à la déduire de celle que nous avons exposée; puisqu’on vient de voir qu’elle explique la formation des ondes. Mais il y a long-temps que d’habiles physiciens ont refusé d’admettre la loi de la caloptrique dans la réflexion du son. L’écho et tous ses phénomènes s’expliquent fort bien en concevant que tout point d’une surface , qui réfléchit le son , devient le centre de nouvelles ondes, sans aucune détermination de direction. Comme il est peu vraisemblable que les particules des gaz soient parfaitement élastiques ; comme elles sont plus probablement de la nature des corps durs; la réflexion doit probablement s’opérer de la manière que je viens de rappeler , et qu’il seroit long et superflu de développer ici.