DE LÀ PRODUCTION DU SON. - CHAF. I

par exemple, entendrait le son , le i0*1 et le 2e ne l’entendraient plus , tandis que le 4e et les suivans ne l’entendraient pas encore ; on peut donc conclure de cette expérience, qu’un son brusque et instantané, comme celui qui résulte d’un choc ou d’une explosion , passe successivement d’un lieu à l’autre; qu’il n’est jamais entendu que dans un lieu à la fois, et que, par conséquent, il est un mouvement particulier dont notre organe est affecté.

Mais, dans quelle substance ce mouvement peut-il se propager avec tant de rapidité? est-ce dans l’air lui-même ou dans quelque autre fluide plus subtil et plus élastique, tel, par exemple, que le fluide qui propage la chaleur et la lumière? Cette question, fort difficile en apparence, peut être résolue d’une manière décisive par l’expérience suivante :

Au milieu de la platine de la machine pneumatique, fig. 5o , on dispose un petit coussinet de laine ou de coton, sur lequel on place un mouvement d’horlogerie à détente, muni d’un timbre; cet appareil étant couvert d’une cloche à tige et à boîte à cuir, on fait le vide aussi exactement qu’il est possible, puis on tourne la tige pour cesser la détente et lâcher le ressort. A l’instant l’horloge arche, le marteau frappe le timbre par intervalle, et Lcun bruit ne se fait entendre au dehors. Mais , si l’on nd un peu d’air, on commence à distinguer un petit bruit ès-aigu, correspondant à chaque coup du marteau; un :uplus d’air donne à ce bruit un peu plus-de force; enfin, îand l’air est tout-à-fait rentré, le son est fort et se fait îtendre au loin. Donc le son ne peut pas se propager dans : vide ; là où il n’y a plus de matière pondérable il n’y a lus de véhicule du son.

Ainsi le son diminue d’intensité , par une double cause ,

ià mesure qu'il s’élève dans l’atmosphère: il diminue parce que la distance augmente, et parce que l’air dans lequel il Ipénètre est de plus en plus raréfié. Les bruits les plus vio-

gS LIVÎÏE SEPTIÈME.

Icns qui retentissent sur la terre ne peuvent pas sortir des limites de 1’atmosplière ; ils s’affaiblissent à mesure qu’ils en approchent et s’éteignent sans pouvoir les franchir. Réciproquement, nul bruit ne peut venir des espaces célestes jusqu’à la terre ; les plus terribles explosions pourraient éclater sur le globe de la lune, sans qu’il nous soit

donné d’en entendre le moindre retentissement.

11 suffit déjà des hauteurs, toujours petites, que les hommes ont pu atteindre, en gravissant les montagnes ou en s’élevant en ballon, pour produire un grand affaiblissement dans l’intensité du son. De Saussure dit qu’au sommet du Mont-Blanc, un coup de pistolet fait moins de bruit qu’un petit pétard tiré dans la plaine, et M. Gay-Lussac a constaté que l’intensité de sa voix était très-affaiblie lorsqu’il essayait de former des sons ày,ooomètres de hauteur, suspendu dans son ballon , loin des nuages et de tous les corps solides.

L’air n’est pas le seul corps qui puisse transmettre les sons, tous les fluides élastiques jouissent de cette propriété; on s’en assure aisément en faisant résonner le timbre de l’expérience précédente dans des cloches remplies de différens gaz ou de différentes vapeurs. Pour ces derniers fluides, les expériences peuvent se faire encore d’une manière plus commode en suspendant au centre d’un grand ballon (Fig. 49) une petite sonnette avec des fils de chanvre non tordus. Quand le vide est fait , la sonnette ne peut plus se faii’e entendre ; alors si on fait passer dans le ballon quelques gouttes d’un liquide volatil , tel que l’éther, la vapeur se forme cà l’instant et le bruit se transmet au dehors.

L’eau transmet très-bien le son , les plongeurs peuvent entendre ce que l’on dit sur le rivage , et du rivage on entend le bruit des cailloux qui sont heurtés sous l’eau à de grandes profondeurs.

Ru fin les corps solides peuvent non-seulement produire

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le son, mais ils peuvent aussi le transmettre dans toute l'étendue de leur matière : quand le timbre est sous la cloche, il faut bien que le son traverse toute l’épaisseur des parois pour se faire entendre au dehors. Un grand noriibre d’expériences analogues démontrent cettevérité; nous nous bornerons à indiquer ici le phénomène curieux que l’on observe dans les longues pièces de bois. Si un observateur approche l’oreille de l'une des extrémités d’une poutre de sapin de 20 à a5 mètres de longueur, il entendra le bruit que l’on pourra faire à l’autre extrémité en y passant légèrement des barbes de plume contre le bout des fibres, et cependant ce bruit est si faible dans l’air qu’il est à peine entendu par ceux qui le produisent. Un moindre frémissement peut encore se transmettre de la même manière , car il suffit de parler très-bas, mais directement contre l’extrémité des fibres, pour que le bruit parcoure rapidement toute la longueur de la poutre et affecte l’organe qui écoute à l’autre extrémité ; cette longue masse solide fait en quelque sorte l’office de porte-voix.

Après avoir montré que le son est un mouvement, qu’il est produit dans la matière pondérable, et qu’il peut se propager dans tous les corps , il faut essayer de reconnaître quelle est la nature de ce mouvement.

472. Le mouvement qui produit le son est toujours un mouvement de 'vibration. La plupart des corps sonores accomplissent des oscillations sensibles pendant tout le temps qu’ils rendent des sons. Ce phénomène est surtout frappant dans les cordes de violon, de harpe, de guitare et des autres instrumens de cette espèce 5 les oscillations, il est vrai , sont trop rapides pour que l’esprit puisse les compter; mais l’œil les aperçoit, il saisit les limites des excursions de la corde, et il croit la voir en même temps , dans toutes les positions intermédiaires , à peu près comme il voit un cercle de feu lorsqu’un charbon enflammé est tourné en rond avec une vitesse suffisante.

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cc'(fi§ • 53), étant, par exemple, la position primitivede la corde , c L c' la position qu’on lui donne en l’écartant avec le doigt ou autrement, dès qu’on l’abandonne, elle vient en c l' c', retourne enuc' et accomplit ainsi quelques milliers d’oscillaiions qui diminuent peu à peu d’amplitude et qui finissent par s’éteindre d’elles-mêmés après quelques instans. Le son cesse avec le mouvement , et recommence avec lui. Ce sont ces oscillations ou ces mouvemens de va et vient que l’on a coutume d’appeler en acoustique des vibrations.

Dans les timbres ou les cloches , ces vibrations sont moins apparentes 5 mais elles existent comme dans les cordes *, pour s’en assurer, on prend une grande cloche de verre dans laquelle on suspend une petite balle de métal 5 on la frappe pour lui faire rendre un son , et ensuite 011 l’incline pour que la balle vienne en toucher la paroi (Fig- 48) ", alors la balle saute d’un mouvement rapide, et l’on entend les chocs répétés quelle produit, en retombant, par son poids.

Enfin, il suffit de poser le doigt légèrement sur un corps sonore quelconque, pour sentir, dans toutes les parties de ce corps , un frémissement qui accompagne toujours la production du son-, mais si en un seul point l’on exerce une pression un peu forte, le mouvement est arrêté dans toute la niasse et le son est éteint.

Il y a des instrumens, tels que la flûte et le sifflet, qui semblent faire exception au principe général que nous avons énoncé , car rien dans ces corps sonores ne parait être en vibration ; mais nous verrons bientôt que, si la matière solide de ces instrumens ne vibre pas ou 11e vibre que d’une manière insensible, il y a cependant une matière vibrante , et cette matière est la masse d’air qu’ils contiennent. Ainsi, le principe est vrai dans toute sa généralité, lorsqu’on l’applique seulement au corps sonore \ui-même, et nous allons essayer de faire voir qu’il est