CHAPITRE IV

Du moaTement de vibration des masses fluides et de la vitesse du son dans les différents milieux.

4o. DIvem nfjemm d>xeiler les vibralloms ■•aores dUuM les fmi. — Nous avons déjà vu comment des vibrations peuvent être excitées dans Tair par Vexplosion d'une poudre fulminante, par la percussion d'une masse élastique, comme un timbre, une cloche ou un tam-tam , et par les oscillations rapides des cordes, des verges ou des plaques. Nous avons aussi indiqué comment la lame mince d'air qui vient se briser contre le biseau du tuyau <l*orgue détermine une oscillation dans toute la colonne d*air adjacente : le changement de pression qui survient en un point de cette colonne élastique se communique rapidement dans toute son étendue, tous les ressorts moléculaires réagissent les uns sur les autres , et la colonne vibre dans son ensemble , par la même i*aison qu'un cylindi'e solide vibre dans toute sa masse ([uand il est ébranlé dans un point quelconque.

Cest encore le même phénomène qui se produit dans la flûte et dans la toupie d'Allemagne , avec cette seule différence que dans le premier cas Tair est poussé contre le bord de F ouverture, tandis que dans le second cas c'est l'ouverture elle-même qui est poussée contre Tair par la rotation de l'instrument.

Dans les appeaux ou les réclames dont se servent les chasseurs iKHir imiter le cri des oiseaux (Pl. 29, Fig. 34 et 35), le phénomène paraît un peu plus compliqué. Les vibrations sont encore {iroduites par le courant d*air, mais ici le courant entraîne dans «on mouvement une partie du ûuide qui est contenu dans la cavité de Tappareil , et le fluide ainsi raréGé n'étant plus capable de Mutenir la pression atmosphérique , l'air extérieur rentre , et rentre en excès; alors, nouvelle raréfaction produite par l'entraînement du courant, et nouvelle rentrée déterminée par la pression extérieure, etc. Ainsi toute la masse d'air de la cavité, alternativement raréfiée et comprimée , accomplit des oscillations qui se communiquent au dehors.

C'est par un jeu semblable que Savart explique les sons aigus

f02 LITKE y. — AGODSTIQUfi.

et variés que Ton peut produire en sifflant avec la bouche. Les lèvres avancées et un peu pressées forment en quelque sorte la calotte du réclame (Fig. 34), et les vibrations sont produites parce que Tair est alternativement i*aréfié par le courant et comprimé par la pression extérieure. Une preuve que les phénomènes se passent ainsi , c'est que Ton peut imiter les sons du sifflet en soufflant simplement dans un tube de verre fermé en partie vers une de ses extrémités par un disque de liège au centre duquel on laisse tine ouverture circulaire (Fig. 36).

On peut déterminer encore les vibrations dans les tuyaux par deux autres moyens dont s'est servi M. Wertheim {Ann, de CAim. et de Phys,^ t. XXXI, ann. 1851), par le mouvement de va-etvient d'une sorte de piston, et par le mouvement continu d'une lame d'air indépendante. Dans le premier cas, le piston se compose d'une tige mince , mobile dans des guides, suivant Taxe do tuyau, cette tige portant un disque léger, moins large que le tuyau , et qui oscille devant son extrémité entièrement libre et ouverte. Le mouvement d'oscillation est imprimé à ce piston par la pièce de contact d'un électro-aimant , et il doit être réglé d'après le nombre des vibrations que peut recevoir la colonae de gaz, soit que le tuyau soit à Tautre bout, ouvert ou fermé. C'est un procédé ingénieux pour Éaire vibrer les différents gax, à des pressions différentes ; car il suffit pour cela de les enfermer dans un réservoir convenable, cpii contient aussi Télectroaimant et totit le mécanisme , et d'employer un tuyau fermé par un bout , pénétrant assez avant dans le réservoir , pour que son extrémité ouverte vienne se fixer en jirésence du piston vibrant. Dans le second cas , un long tube flexible de gutta-percha , communiquant à un réservoir d*air comprimé, se termine par «i robinet et par un tube de cuivre aplati ; quand on ouvre plu moins le robinet, l'air s'échappe par cette fente avec plus ou \ de vitesse , et il suffit alors de présenter cette lame d'air ( «ne direction convenable, devant l'extrémité d'un tuyau, tout ouverte, ou en partie fermée, pour obtenir des sons remarquables par leur force et leur régularité.

La lampe à gaz hydrogène, que l'on appelle aussi lampe pki^ losophique^ détermine encore dans l'air un autre mode d'élmnlement. Cet appareil fut imaginé en Allemagne et ensuite étudié par Brugnatelli et Pictet; mais c'est, je crois, de La Rive, de Genève, qui a le premier analysé les phénomènes qu'il présente