CHAPITRE 1. — DE LA PRODUCTION DO SON

vira comme de point de départ pour exposer les théories de l’optique.

Concevons un tube horizontal tV (fig. 29) ayant, par exemple, 10,000 pieds de longueur et 1 pied de diamètre; l’air qui le remplit est partout à la môme température et sous la même pression; un piston p, joignant bien contre les parois , peut , en 1" de temps, accomplir une oscillation entre les deux positions p et s qui sont à 1 pied de distance.

Tout étant en repos , le piston part pour arriver en s ; pendant ce mouvement, l’air du tuyau se modifie d’une certaine manière, et, pour mieux étudier les modifications qu’il éprouve, nous saisissons l’instant précis où le piston arrive en s, et nous supposons que toutes les molécules d’air restent comme elles se trouvent alors, ou pour mieux dire, nous supposons que celles qui sont comprimées ne puissent pas se débander, que celles qui sont dilatées ne puissent pas se rapprocher, et que celles qui sont en repos conservent leur état de repos.

Si la colonne d’air se comportait comme un corps solide parfaitement dur , il est clair que, l’une de ses extrémités étant poussée par le piston , l’autre extrémité sortirait du tuyau au même instant et de la même quantité ; mais il n’y a point de corps parfaitement dur ; l’air est très fluide et très compressible, et quand le piston pousse devant lui l’une des extrémités de la colonne, l’autre extrémité ne peut pas obéir au même instant ; il faut du temps pour que l’impression se transmette jusqu’à elle; et, d’après la longueur que nous avons donnée au tuyau, nous pouvons bien affirmer qu’aucune molécule d’air n’est sortie par l’extrémité ouverte t pendant que le piston est passé de p en s. Donc, l’air esl comprimé dans le tuyau à droite du piston, puisqu’il occupe 1 pied de longueur de moins qu’il n’occupait tout à l’heure. De plus, il est évident qu’il n’cst pas comprimé également dsns toute l’étendue du tuyau ; car, pendant la durée

de l*que le piston a dû mettre pour venir de p en s , la compression n’a pu se communiquer et se faire sentir qu’à une certaine distance, telle que a, par exemple. Cette partie as de la colonne d’air, qui a pu être wocfi^ée pendant le mouvement du piston , est ce que l’on appelle une onde ou une ondulation, et ta longueur de Vonde est la distance de ses deux extrémités s et a.

Examinons maintenant comment l’air est modifié dans les différentes parties de l’onde ; et, pour cela , concevons des plans parallèles au piston, qui partagent la colonne d’air en petites tranches de la même épaisseur; pour savoir ce qui est arrivé à toute la masse d'air qui compose l’onde, il suffit de connaître ce qui est arrivé à une molécule de chaque tranche. Or, puisque l’air qui était compris depuis p en a a été comprimé dans sa totalité et réduit à n’occuper que l’espace s a, il faut bien que dans chaque tranche les molécules aient éprouvé deux effets : 1“ qu’elles aient été comprimées , 2® qu’elles aient reçu une certaine vitesse impulsive , c’est à dire une vitesse qui tes éloigne du centre d’ébranlement ou du piston qui les a poussées.

Il est évident que, dans toute la longueur de l’onde , les différentes tranches ne peuvent être au même état : la dernière tranche, par exemple, celle qui est en a, n’a pu recevoir qu'une très petite vitesse et une compression très petite, puisque le mouvement ne fait que d’y arriver; la première tranche, celle qui est en s, est déjà revenue au repos, puisque nous considérons les phénomènes à l’instant où le piston s’arrête; et comme elle n’a plus de vitesse, elle n’a pareillement plus de compression ; elle a déjà communiqué' tout ce qu’elle avait. Au contraire, les tranches qui sont vers le milieu de l’onde ont en même temps la plus forte compression et la plus grande vitesse. 11 y a donc un certain ordre dans les diverses modifications des différentes tranches, tant pour la vitesse des molécules d’air que pour leur compression. Cet ordre dépend de l’ordre des vitesses croissantes et dé-