SIXIÈME LEÇON

OcM appareils cnreclstreurs.

ippareil enregistreur pour déterminer les lois de la chute des corps. — Appareils enregistreurs en météorologie. — Enregistreurs en acoustique. — Chronographe.

Messieurs,

La méthode graphique telle que nous la connaissons déjà rend d’incontestables services, puisqu’elle permet, au prix de quelque peine, d’exposer d’une manière claire, brève et saisissante le résultat d’expériences souvent fort longues et fort difficiles à suivre. La physique a réalisé un immense progrès dont les sciences naturelles peuvent profiler aujourd’hui. L’invention des appareils enregistreurs me semble destinée à renouveler la face de la biologie; j’espère vous faire partager ma croyance en vous montrant les résultats déjà obtenus à l’aide de cette méthode. Mais avant d’exposer devant vous les expériences que l’on peut faire avec ces instruments, je vais retracer brièvement l’histoire de leur découverte et les perfectionnements successifs qui en oht fait des appareils à peu près parfaits aujourd’hui ; appareils qui fonctionnent d*eux-mémes, et livrent à l’expérimentateur un graphique formé d’une ligne continue sur laquelle on

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DtS APPAHEILS ENREGISTREUnS. 107

peut lire et analyser à son aise toutes les phases du phénomène enregistré.

Le premier appareil qui ait fourni de bons graphiques en ce genre est celui que les généraux Poncelet et Morin ont imaginé pour déterminer les lois de la chute des corps.

Vous savez que jusqu’à nos jours, pour apprécier le mouvement des corps qui tombent, on prenait une série de mesures successives, de manière à déterminer l’espace parcouru en une seconde, en deux secondes, etc. Le plan incliné de Galilée et la machine d’Atwood avaient pour but de ralentir la vitesse de chute sans changer les lois du mouvement, mais l'emploi de ces procédés nécessitait de longs tâtonnements pour déterminer avec précision la position du mobile à chaque instant; il ne fournissait que des indications intermittentes. On pouvait déduire de ces observations successives la loi du mouvement accéléré, en vertu duquel les corps tombent dans l’espace, mais l’expérience, vous le savez tous, est longue et délicate.

La machine de MM. Poncelet et Morin est construite de telle sorte que le corps, en tombant, trace lui-même une courbe qui exprime le mouvement dont il était animée Voici la disposition de cette machine (fig. 12).

Un cylindre A tourne d’un mouvement uniforme sous l’influence d’un appareil d’horlogerie que règle le vo-* lant PP', et que le poids S met en marche. A côté du Cylindre est une masse pesante 1 qui porte un crayon ë ; cette masse tombe suivant la verticale M, et pendant cette Chute le crayon frotte sur le cylindre en laissant un tracé lu’il s’agit d’analyser.

108 DU HOUVËUtNT DANS LES EONCTIONS DE LA VIE.

Si l’on déploie le papier qui recouvrait le cylindre et si

Fig. 42 . ~ Machine de MM. Poncelet et Morin pour enregistrer les lois de la chute de» corps.

on rélaïc sur imu i:thlc, on voit la courbe suivante

DES AI>PAHEILS KNRÜGISTlIRlitlS. 10'.)

(Og. 13), qui en géométrie s’appelle une parabole. Celle ligure est engendrée par la combinaison d’un mouvement uniformément accéléré et d’un mouvement uniforme. Elle résulte, dans celle expérience, de la combinaison du mouvement du corps qui tombe et de la rotation uniforme du cylindre, La chute du corps se faisait donc en vertu d’un mouvement uniformément accéléré.

Fio. 13. ~ l’arübolc obtenue par ruppoteil de Poncelet et Motin.

Analysons celle courbe pour en bien comprendre la signification. Si le cylindre eût tourné sans que la masse qui porte le crayon eût changé de place, un cercle eût été tracé autour du cylindre, ce qui, sur le papier déployé, eût donné une ligne horizontale. — Si la masse était tombée le cylindre étant en repos, une ligne verti-

Di

L, r.nosU

HO Dl' MOUVEMENT DANS tES FONCTIONS UF. LA VIE.

cale eût été tracée sur le papier. Mais comme il y avait à la fois rotation du cylindre et chute du poids, la ligne obtenue par ce double mouvement devait être intermédiaire entre l’horizontale et la verticale, ainsi que cela a eu lieu. — Cette ligne est courbe, ce qui nous prouve que le mouvement de la chute n’était pas uniforme, car deux mouvements uniformes combinés engendrent une ligne droite plus ou moins oblique, suivant que l’un des deux mouvements prédomine.

En haut de la figure, c’est-à-dire au point qui correspond aux premiers instants de la chute, la courbe est presque horizontale, ce qui prouve que la chute du corps était alors très-faible par rapport à la rotation du cylindre; plus bas, la chute s’accélère davantage, et la ligne se rapproche de plus en plus de la verticale, ce qui exprime une prédominance toujours croissante du mouvement de chute sur celui de rotation. Or, comme le mouvement de rotation est invariable, nous pouvons conclure rigoureusement que c’est la chute du corps qui a subi cette accélération uniforme exprimée par le graphique.

Un mouvement uniformément diminué, celui par exemple d’un corps lancé de bas en haut et qui, en s’élevant, perdrait graduellement sa vitesse, donnerait, s’il était ainsi enregistré, une parabole renversée comme si, dans cette figure, on lisait le graphique de droite à gauche.

Enfin, tous les mouvements, quelle que soit leur nature, peuvent s’enregistrer de la meme manière, et permettent de déduire de la courbe obtenue toutes les variations qu’ils ont présentées. Il suffit d’employer le mouvement

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qu’on étudie à faire monter ou descendre une plume qui écrit sur un cylindre analogue à celui de la machine Poncelet et Morin. On peut aussi, à la place du cylindre, employer une surface plane qui se meuve uniformément.

Les météorologistes comprirent des premiers le secours qu’ils pouvaient tirer des appareils enregistreurs pour apprécier avec plus de rigueur les phénomènes si variables qu’ils ont à étudier.

Vous vous rappelez l’analogie qui existe entre les phénomènes de la vie et ceux que la météorologie constate. J’ai essayé de faire ressortir cette ressemblance au point de vue de la complexité et de la variabilité de ces phénomènes qui les rendent d’une observation si difficile. Les météorologistes avaient .senti depuis longtemps le besoin d’instruments précis, et l’emploi des thermomètres, des baromètres, des hygromètres, des pluviomètres, etc., s’était généralisé chez eux.

Mais, pour suivre dans chaque station météorologique les indications de tous ces instruments, pour ne pas laisser de lacunes dans les observations, il eût fallu un personnel extrêmement nombreux et très-zélé : une véritable armée d’observateurs dévoués à la science.

L’emploi des appareils enregistreurs leva toutes les difficultés. Chaque instrument fut transformé en un observateur infatigable, infaillible, qui, nuit et jour, enregistrait, dans chaque station météorologique, les températures, les pressions barométriques, la quantité de pluie tombée, la force et la direction du vent, etc.

C’est grâce à l’introduction de la méthode graphique et à la création des instruments enregistreurs que la

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H 2 bU MOUVEMENT DANS LES FONCTIONS l E LA ME.

inéléorologie a pris, dans ces dernières années, un si rapide développemenl (1).

L’emploi des appareils enregistreurs devait aussi imprimer une vive impulsion aux études physiques, en ouvrant aux expérimentateurs une voie entièrement nouvelle et en rendant réalisables un grand nombre d’expériences impossibles autrefois.

Nous avons vu, à propos de la méthode graphique, comment on pouvait ordonner deux phénomènes l’un par rapport à l’autre, c’est-à-dire compter sur l’abscisse les

(I) S'il fallait faire l’historique de la méthode graphique employée en météorologie, on devrait peut-être remonter fort loin pour en trouver les premières origines, et si la machine de MM. Poncelet et Morin paraît être le premier type d'un enregistreur parfait, elle ne serait pas la première tentative dans la construction de ce genre d’appareil. Ainsi, le célèbre navigateur Magellan aurait imaginé un pluviométrographe, c’est-à-dire un appareil enregistreur des quantités de pluie qui tombent à chaque instant.

Dans les mémoires de l’Académie, 1734, Oiis-en-Bray décrit on anémographe écrivant sur une feuille de papier enroulée autour d’un cylindre.

En 1785, Changeux publia la description d’un barométrographe. Huit autres instruments, destinés au même but, furent imaginés peu de temps après.

Avant 1794, Rutherfort publiait la description d’un thermométrograpbr écrivant avec une pointe sur une bande de papier noirci.

J. Walt avait imaginé d’enregistrer sur un cylindre tournant les variations de tension de la vapeur aux différents instants de la bourse du piston des machines à feu.

Enfin, Thomas Young introduisit un nouveau perfectionnement dans la construction des appareils enregistreurs. Comme la durée des graphiques était fort limitée, attendu qu’elle ne pouvait dépasser la durée de la rotation du cylindre, sous peine de confondre le second graphique en le superposant au premier, ce physicien eut l’heureuse idée d’imprimer à l’axe du cylindre un mouvement d’hélice. Grâce à cette disposition, le graphique n’est plus limité à la circonférence du cylindre, mais il s’écrit sous forme d’une hélice, qui peut avoir une très-grande longueur.

C’est à M. L. Bréguet que je dois la plupart de ces documents rur l’hislorique des appareils enregistreurs.

DES APPAREILS ENREGISTHEtHS. H 3

variations de l’un d’eux et sur l’ordonnée les variations de l’autre. En physique, ce système de notation a été introduit dans ces dernières années et a produit, en acoustique par exemple, une véritable révolution. Celte méthode, dont l’introduction est duc à M. Lissajous, a été modifiée de dilïérenfes manières par M. Kcenig; elle touche de trop près à notre sujet pour que je n’essaye pas de vous en donner une idée sommaire.

Tout le monde sait que des verges métalliques vibrent d’autant plus vite qu’elles ont plus d’épaisseur. Une verge quadrilatère, dont les deux diamètres sont égaux, vibrera avec la même fréquence si on la tend suivant l’une quelconque de ses faces, et qu’on l’abandonne ensuite à son élasticité. Mais une verge rectangulaire dont les deux diamètres sont inégaux aura des vibrations plus rares si elle oscille suivant son petit diamètre que si on la fait osciller suivant son grand diamètre. Lorsqu’on tend une semblable verge suivant une de ses arêtes, elle prend à la fois un double rhylhme de vibration, les unes plus fréquentes, les autres plus rares.

Wheafslone a imaginé un moyen de rendre visible ces deux ordres de vibrations. Il termine la verge par une pointe métallique brillante qui, pendant les vibrations de l’appareil, décrit dans l’espace des méandres lumineux analogues à ces rubans de l’eu qu’on obtient en agitant rapidement une baguette dont l’extrémité est incandescente. Vous savez qu’alors il reste dans notre rétine une impression persistante qui conserve pondant quelques instants la trace du point lumineux.

Lorsque les deux espèces de vibrations de la verge sont

MABEY. 8

1 1 ^1 DU JlüLVKMEM' DA.NS UES EONCTIOiNS DE LA VIE.

dans un rapport simple et régulier, la boule lumineuse décrit sans cesse dans l’espace un trajet identique, et l’impression rétinienne qui en résulte est celle d’une figure assez simple, régulière et immobile. Le rapport de fréquence des deux ordres de vibration est révélé par la forme de la figure. — Ainsi lorsque la verge est quadrilatère et qu’elle a le même nombre de vibrations dans les deux sens, elle donne naissance à la figure lù, expression de l’unisson. Cette figure est un cercle si les deux vibrations ont la même amplitude ; elle prend la forme d’une ellipse lorsque les vibrations dans un sens ont plus d’amplitude que dans l’autre. On conçoit que cette figure .soit engendrée par la combinaison de deux mouvements isochrones perpendiculaires l’un à l’autre. — Si la verge vibre deux fois dans un sens pour une seule vibration ('ans l’autre, on a l’accord d’octave et la figure 15, décrite dans l’espace, a la forme d’un buit de chiffre; elle exprime le rapport de 1 à 2. — Le rapport de 2 à 3 engendre la figure 1(3 déjà jdus complexe. — Celui de 3 à l\ donne la figure 17.

Fin ie Fie. (5, Fio. (7.

La moindre inexactitude dans le lapjioil des deux ordres de vibrations imprime à ces figures des déformations et des appareiK’cs de mouvement très-singulières,

IIKS \1'1>ARK1I.S KMlKCIblIlKniS. 115

et qui sont un caractère précieux révélant la fausseté dans l’accord qu’on cherche à obtenir.

M. Lissajous a réussi à projeter sur un écran des figures semblables à celles de Wheatstone, en recevant un faisceau de lumière parallèle sur un miroir appliqué à un diapason et vibrant avec lui ; puis en renvoyant ce faisceau de lumière sur un second miroir semblable mais vibrant perpendiculairement au premier, enfin en en-

vovant ce faisceau sur l’écran. On voit alors se dessiner

(les figures lumineuses dont la fixité, les déformations ou les mouvements révèlent le plus ou moins de justesse de l’accord des deux sons, et cela dans des conditions où l’oreille la plus exercée ne saisirait pas les irrégularités légères qui peuvent se produire. C’est là un précieux moyen de régler les diapasons par rai)[)oi t à un étalon détermine (1).

M. Lissajous transl'orma plus lard en graphiques véritables CCS figures opti(jucs fugitives. 11 imagina de promener sur une siirlàoe enfumée une pointe métallique soumise à deux mouvements oscillatoires perpendiculaires l’un à l’autre.

En réglant le rapport de ces mouvements entre eux, on obtient les mêmes figures que par la vibration des verges de Wheatstone ou du finsceau de lumière réfléchie sur deux diapasons. C’est ainsi qu’on a pu tracer avec exactitude les figures que vous avez vues tout à l’heure. Quelque lente que soit la translation de la pointe, les ligures rc.stent toujours les mêmes; on peut donc suivre

(1) Vous verrez plus loin combien ce moyen de réglage est précieux pour l’appréciation exacte des durées inllnimenl courtes.

no DU MOUVEMEM DANS LES FONCTIONS DE LA VIE.

celle pointe clans son parcours et assisler à la Ibrmation de ces courbes parfois Irès-complexes queues expériences |)récéclenles montraient toutes formées.

Le graphique, en acoustique, peut s’appliquer encore d'une autre manière. Ainsi, une verge de Wheatstone, étant munie d’une pointe très-fine, tracerait sur une surface immobile des ligures semblables à celles que vous venez de voir. Mais si l’on fait frotter celte pointe sur un cylindre qui tourne avec assez de rapidité, le graphique se déploie en une courbe continue et sinueuse dont la forme varie suivant le rapport des vibrations. Krenig a enregistré ainsi différents accords (lig. 18).

Fie. 18.

La courbe supérieure représente le rapport de 1 à 1 ou l’unisson. Le cercle décrit par le style se trouve combiné avec une translation du papier, ce qui modifie

ni.. .,, -.; -Gi!-}gle

la ligure, mais permet facilement d’en analyser la forme — La seconde courbe est tracée par le rapport de 1 à 2 ou l’oclave; c’est la figure 15 de tout à l’iieure, combinée avec la translation du papier. Le même accord étant légèrement faussé donne naissance à la troisième courbe, dans laquelle on peut saisir la trace du mouvement de torsion qu’on observe en pareil cas dans les figures lumineuses. — La quatrième courbe est produite par des vibrations qui sont entre elles dans le rapport de 5 k 6. — La cinquième courbe montre les vibrations dans le rapport de 15 à 16.

Cette combinaison de deux mouvements perpendiculaires l’un à l’autre cl d’un troisième mouvement : la translation, est une condition très-complexe. En acoustique on peut enregistrer les mouvements eu les combinant oarallèlement entre eux. Alors les mouvements de même sens s’ajoutent et les mouvements de sens inverse se neutralisent, en totalité ou en partie. Il résulte de ces combinaisons des figures plus simples que les précédentes, trest par la mélliode de M. Scott, et au moyen de son Phonautographe, qu’on enregistre ces combinaisons de sons.

Le phonautographe est essentiellement composé d’une membrane mince tendue au fond d’une cloche profonde qui recueille les vibrations sonores. La membrane, vibrant sous l’influence de plusieurs sons à la fois, prend des vibrations de différents rhythmes et les transmet à un style léger qui frotte sur la surface enfumée d’un cylindre tournant. La combinaison des différents sons donne naissance à des graphiques différents, tous fa-

118 l>ü MOUVEMENT DANS LES EUNCTIUNS DE LA VIE.

i.-iltis, à comprendre et dont la figure 19 donne quelques types.

Fio. 19.

I.a première ligne, en comptant de haut en bas, est le graphique de l’octave; il est formé par des vibrations de deux ordres, les petites sont simples, et les grandes formées de l’addition de deux vibrations de même sens. On conçoit que, de deux en deux, les vibrations de la note grave coïncident avec celles de la note élevée. —

1H:S APl'AUIvll.S ENUlîfilSTHKlBS.

La ligne !2 indique le même rapporl un peu l’aussé. — La ligne 3 indique le rapport de 1 à 3. — Les autres lignes expriment, de haut en bas, les rapports suivants : 2 à 3 ; 3 à i ; 4 à 5 ; 5 à 8; 24 à 25 ; 80 à 81 .

Enfin, il est une expérience d’acoustique du plus haut intérêt, qui peut se rattacher au graphique, c’est l’analyse optique des sons par la méthode de M. Kœnig.

L’une des plus grandes découvertes contemporaines est celle de Hclmholtz, relativement à la nature du timbre des sons. Ce savant physiologiste a démoatré que les voyelles, par exemple, qu’on peut chanter indistinctement dans un ton ([uelconque , doivent le timbre spécial qui les caractérise à la combinaison de certains harmoniques {\) avec la note fondamentale. La voyelle a chantée sur le ton (Vut, ne diffère de la voyelle e chantée sur le même ton (|uc par la combinaison de diverses résonnances ou harmoniques différents dans les deux cas.

La démonstration complète de ce fait a été donnée par Helmholtz dans la si/nlhèse des vni/elles. En combinant le son de |)lusieiirs diapasons, on [leut obtenir comme résultante la formalion d’une voyelle parfaitement reconnaissable à l’oreille.

ün peut facilement se rendre compte de ce phénomène avec un piano ordinaire. On soulève les étouffoirs et l’on chante dans la caisse de l’instrument une voyelle quelconque dans un certain ton. Lorsqu’on cesse de

(I) Le mol hannonir/ue, usité en France, semble impliquer l'existence U’im rapport harmonieux ou agréable entre des sons simultanés; il n’exprime en réalité que la simultanéité de plusieurs sons parfois très-disrordanls au point de vue de nos régies de l'harmonie.

i*20 DL' MOUVEMENT DANS LES FONCTIONS DE LA VIE.

chanter, la résonnance des cordes fait entendre nonseulement la «o/e qu’on avait émise, mais reproduit aussi la voyelle chantée.

M. Kœnig a imaginé un moyen d’analyser un son quelconque et de rendre saisissable , dans une image lumineuse, tous les hprmoniques dont il est composé. Cette méthode est celle des flammes munométriqim. Voici l’appareil qui sert à l’analyse des sons (fig. 20).

A l’extrémité d’un tuyau de gaz, on place un petit réservoir de métal portant un mince bec où le gaz est allumé. Une paroi de ce léservoir est formée par une mince membrane de caoutchouc. Si une série de vibra-

lions osl transmise à cette membrane, le gaz du petit réservoir sera allernativemcnt comprimé et dilaté, et la flamme subira des alternatives rapides d’élévation et d’abaissement.

Dans la figure 20, deux becs de gaz ainsi disposés sont mis en rapport avec deux tuyaux d’orgue de tonalités différentes.

Chaque flamme subira des vibrations de rbylhme différent; toutefois, l’œil ne saurait directement percevoir le nombre de ces vibrations qui se confondent dans une impression visuelle unique. Mais voici un miroir tournant, à quatre faces, dans lequel les flammes se réflécliissent. Si je fins tourner ce miroir avec rapidité au moyen d’une manivelle, vous voyez (fig. 21) que cliaque flamme donne pour image un long ruban lumineux et que ce ruban [irésenlc des dentelures dont chacune est |»rodnite par une élévation de la flamme, c’est-à-dire une vibration de la membrane qui ferme la caisse à gaz.

Fie. 21.

Ue’plus, comme ebaeune des deux flammes est .soii-

T22 IH, MOlVi;.MKM dans I.Ks I'OSCIIüNS DK LA VIE.

mise à un nombre différent de vibrations, le nombre des dentelures différera dans les deux images; il sera deux fois [dus nombreux pour l’un des tuyaux dont le son est à l’octave aiguë de celui de l’autre.

On peut beaucoup généraliser l’emploi de cette métbode. En dirigeant, au moyen d’un entonnoir et d’un tube, un son r|uelconquc sur la membrane de la caisse à gaz, M. Kœnig a |)u analyser un son quelconque, l’n accord d’octave, par exemple, donne la figure 22.

Kio. a.

L’accord n/ mi analysé par l’appareil, donne la tir giire 2:V

Flü.23.

Vous voyez, messii'urs, à quel degré de précision

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I»KS AFPAIIKILS ENHEGISTnF.VIlS. 12S

l’emploi d’appareils a (umdiiit l’étudo de l’aconslique. Rien de plus imprévu que ces combinaisons de mouvements de différents rbylhmes; mais aussi rien de plus évident que l’existence de ces combinaisons que les appareils enregistreurs nous révèlent. C’est ce queM. Lissajous appelle, dans son langage imagé, Varonsti(iue îles !/ev.r.

Ces appareils que vous venez de voir doivent servir au biologiste, non-seulement pour l’élude de l’acoustique proprement dite, mais aussi pour la constatation de certains mouvements trop rapides ou trop faibles pour que nous puissions les percevoir par les moyens ordinaires.

Les chronographes sont encore une espèce d’appareils enregistreurs très-simples et très-utiles en astronomie, en physique, en biologie, et en général partout où il faut mesurer la durée d’un phénomène avec exactitude. Tous les appareils enregistreurs dans lesquels un phénomène s’écrit sur un cylindre ou sur une surface plane sont en réalité des chronographes. En effets tous sont aujourd’hui construits sur ce principe que le mouvement variable s’enregistre sur une surface qui se meut d’un mouvement uniforme. Ainsi, dans la machine représentée ligure 12, la chute des corps s’enregistre sur un cylindre qui tourne uniformément, de sorte que dans la parabole obtenue par ces mouvements combinés; les divisions de l’abscisse représentent toutes des divisions égales du temps et indiquent la position du mobile à chaque fraction de seconde.

Totitefüis, la précision de cet in.strument lai.ssait beau-

coup à désirer, car les mouvements d’horlogerie n’onl pas une marche assez uniforme pour qu’on puisse se fier à leurs indications dans les mesures délicates du temps. Une horloge qui mesure exactement la durée du jour, et ipii concorde avec un pendule astronomique à des intervalles de vingt-quatre heures, se trouve, pendant le temps intermédiaire, tantôt en avance, tantôt en retard sur ce pendule, éprouvant ainsi une foule d’irrégularités qui se compensent au bout d’un certain temps.

Les physiciens et les astronomes durent chercher le moyen de remédier à ces inconvénients; ils y arrivèrent par différentes méthodes. Les uns en régularisant le mouvement d’une horloge au moyen d’appareils spéciau.v nommés régulatexn^ les autres en contrôlant incessamment le mouvement irrégulier d’un cylindre par un mouvement bien connu et régulier.

Le régulateur le plus [larfait qui ait été employé en astronomie est celui de L. Foucault. Cet instrument est représenté dans la figure 26. J’ai appliqué cet instrument aux expériences de physiologie, et c’est avec le plus grand succès que je l’ai employé à enregistrer des phénomènes de courte durée. Nous aurons souvent à nous servir de ce régulateur, tantôt pour faire tourner un cylindre horizontal, comme vous le voyez ici, tantôt en couchant l’appareil sur le côté de façon à donner au cylindre la position verticale. Les axes des différents rouages de cet appareil sont prolongés an dehors, et comme ils sont animés de vitesses différentes, on peut, eu appliquaul le cylindre sur tel on tel axe, le

DES APPAREILS KMIEGISTIIEIRS.

faire tourner avec une rapidité plus ou moins grande suivant le besoin (1).

(1) L'imrorUnce d’un régulateur donnant le mouvement uniforme aussi

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F;c. 24* — Régulateur l'e U. FoucauH, muni d'un C;lindre enfumé {~our recevoir Ica (japhiquea.

126 DU MOUVKMKNÏ DANS l-KS FONCTIONS OK LA ME.

Avant qu’on ait pu obtenir la rotation uniforme d’un cylindre, les physiciens avaient trouvé une autre solution du problème, c’était l’inscription des battements d’un pendule ou des vibrations d’un diapason sur une surface animée d’un mouvement quelconque. Comme les oscillations du pendule et les vibrations du diapason sont isochrones entre elles, et comme, d’autre part, il est facile de savoir la durée exacte de chacune d’elles, leur inscription sur une surface qui se meut permet de connaître exactement la durée que représente une certaine translation de la plaque sur laquelle s’écrit un phénomène.

Fis. îi.

Dans la figure 25, la ligne brisée a a! est le graphique d’un pendule qui bat les secondes et qui, en rompant et en fermant tour à tour un courant de pile, produit des mouvements alternatifs dans un électro-aimant muni d’une pointe écrivante. Chaque changement de direction de la ligne correspond au commencement d’une seconde. La

exactement (Juc possible est si bien sentie aujourd'hui, que la eaiislruclion de ces appareils est partout à l’ordre du jour; vous pourrez voir dans les galeries de l'Exposition un grand nombre de régulateurs, plus ou moins différents les uns des autres, et destinés, les uns à régulariser le travail des machines, les autres à la production du mouvement uniforme.

DKS APPAREILS EiNREGlSTREURS.

ligne brisée b b' mesure la durée de deux phénomènes dont le commencement el la fin sont signalés par les mouvcmenls d’un électro-aimant semblable an précédent. F.’un de ces phénomènes dure de c en d\ celte longueur évaluée d’après le graphique du pendule est d’environ une seconde et demie.

Le deuxième phénomène dure de c à f, sa longueur, évaluée à la même échelle , serait d’environ une demiseconde.

Si le pendule est suffisant pour mesurer les durées un peu longues, il ne saurait l’être pour l’eslimation des phénomènes très-courts. Le diapason le rcm|)lacc dans ces circonstances.

Le diapason donne des vibrations isochrones et d’une fréquence que l’on pcul graduer à volonlé.

Il est assez fiicile d’cnrcgislrer les vibralions d’un dia- |iason qui oscille 300 ou 400 fois par seconde ; pour cela, on munit l’iinc des branches de rinstruinent d’un style léger et aigu qui vibre avee elle, et frotte sur une surface enfumée animée d’une translation rapide. On obtient alors un graphique semblable à celui-ci, et dans lequel chaque ondulation correspond à l/ZiOO' de seconde.

Kl(i. iü.

Cüinine chaipie ondulation est assez facile à subdiviser

128 Uü MOtVEMKNï DANS LES FONCTIONS DE LA V|E.

en 10 parties égales, on peut obtenir une évaluation du temps avec une approximation de l//t000‘ de seconde. Il ne serait pas difficile de pousser encore plus loin la division du temps au moyen d’un diapason à vibrations plus fréquentes et d’une rotation plus rapide des cylindres.

L’invention de cette méthode admirable de mesure du temps est due à Thomas Young (1). En France, elle a été introduite et développée par M. Duhamel et par Wertheim; elle rend chaque jour les plus grands .services à la physique. C’est la seule méthode qui permette de mesurer avec rigueur les infiniment petites fractions du temps.

On est émerveillé quand on regarde certains graphiques du diapason et que l’on voit toutes ces courbes si régulières, si rigoureusement soumises à des lois géométriques, et qui toutes se sont tracées en quelques centièmes de seconde. Ainsi , chacun des graphiijues représentés figure 18 n’a pas mis une seconde à se faire; ils étaient produit par l’accord de deux notes très-graves. Que sera-ce du graphique des sons les plus aigus et de ces vibrations si rapides qu’elles ne sont plus perçues par l’oreille humaine?

C’est le graphique du diapa.son qui fait le mieux comprendre l’infinie brièveté de certains phénomènes, et qui nous montre le mieux combien étaient grossières jusqu’ici les notions que nos sens nous fournissaient au sujet des durées, puisque nous sommes habitués à considérer

(I) Voyez A. Bezoldt, Unlersuchungen über die eleclriche Erregunz d$r Nerven und Muskeln.

DES APPABEILS EI^nEGISTREURS. 129

comme instantanés les phénomènes qui durent moins d’un dixième de seconde.

Je viens d’esquisser les principes sur lesquels sont construits les appareils enregistreurs; j’ai cherché à vous montrer la puissance de ces appareils, les services qu’ils peuvent rendre à la météorologie, à la physique, à l’astronomie. Nous aurons à étudier aussi le rôle des enregistreurs dans la biologie; vous verrez quelle rigueur nouvelle ils peuvent donner à la méthode expérimentale.

MAKKT.