PROJECTION DES PHÉNOMÈNES ACOUSTIQUES. 55S
court foyer, les rayons émanant de la source lumineuse employée; à la suite et près du diaphragme, on place la capsule palmoptique de façon que le fil de platine soit vertical et que les rayons lumineux qui ont traversé Touvertiire du diaphragme tombent sur le miroir M, sous une faible incidence. Une seconde lentille, disposée sur le trajet des rayons réfléchis par le miroir, projette sur un écran Timage de Touverture du diaphragme. On interpose entre cette dernière lentille et Técran de projection un miroir susceptible de tourner autour d'un axe vertical.
Si la capsule palmoptique est mise en relation avec une masse d'air vibrante, le miroir tournant étant au repos, Timage du diaphragme, projetée sur Técran, décrit une droite verticale dont la longueur dépend de l'amplitude du mouvement vibratoire; mettant alors le miroir tournant en mouvement, celte droite se développe en une courbe lumineuse à dentelures régulières si le son produit est simple; s'il est au contraire accompagné d'harmoniques, tous ces harmoniques viennent se greffer sur les dentelures de la courbe et sont ainsi visibles pour un nombreux auditoire, la hauteur de la projection des vibrations sur l'écran pouvant facilement atteindre i"*, en faisant usage de lumière solaire ou de lumière électrique.
L'appareil se prêle à toutes les expériences que l'on peut faire avec les capsules à flammes ma nomé triques de M. Kœnig : réflexion et réfraction du son; nœuds et ventres des tuyaux sonores ; interférences, etc. La réflexion du son, par exemple, sera mise en évidence au moyen de deux miroirs conjugués ordinaires convenablement placés; l'extrémité libre du tube de caoutchouc de la capsule étant disposée au foyer de l'un des miroirs, un son, même faible, produit au foyer de l'autre, viendra immédiatement impressionner la membrane, et le rayon lumineux tracera alors sur l'écran une courbe lumineuse correspondante.
Si l'on promène l'extrémité ouverte du tube de caoutchouc à quelques millimètres au-dessus d'une plaque en vibration, les ventres et les nœuds s'inscrivent immédialement sur l'écran, les dilatations et contractions de la courbe, dans le sens vertical, indiquant le passage du tube au-dessus des ventres et des nœuds. La même apparence s'observe avec les cloches.
Les vibrations des verges el des cordes sont anal> sées de la même
550 DUCRETET.
façon, à la condition d^adapter à rexlrémité libre du tube de caoutchouc un tambour à membrane de collodion, muni à son centre d^un prisme en liège qu^on applique sur les différents points du corps vibrant.
Enfin on conçoit aisément comment la disposition de la capsule palmoptique peut s'appliquer au phonautographe de Scott.
L'emploi d'une source lumineuse intense permet avec cet appareil d'appliquer très avantageusement la photographie à Fétude des courbes qui caractérisent si bien la nature des ondes sonores et que M. Rœnig a indiquées dans ses divers travaux sur TAcoustique. Nous nous proposons d'appliquer cette méthode à Tanalyse et à la svnthèse des sons et des articulations de la voix.
6ALTA1I0MÉTEE U1IITEB8BL; Par m. DUCRETET.
La boussole des tangentes dont il s'agit ofTre l'avantage de donner une mesure presque instantanée de l'intensité des courants. Cette propriété est obtenue par la suppression des oscillations deraiguille, qui est complètement immergée dans un liquide transparent enfermé dans une boîte à compensation, comme on l'a déjà fait pour les boussoles marines. Cette disposition, qui peut être adaptée à toute espèce de galvanomètre, amortit les oscillations bien plus vite que ne font les étouffoirs en cuivre ou les aimants puissants quelquefois employés, et elle laisse à l'aiguille toute sa sensibilité.
L'aiguille aimantée, de très petites dimensions, est portée par une chape en agate sur une pointe très fine non oxydable ; elle se prolonge par une tige très déliée en aluminium qui parcourt les divisions du cadran. Le fond de la boîte est formé par un miroir platiné, l'index de l'aiguille s'y réfléchit et la superposition de l'index à son image écarte toute erreur de parallaxe.
La botte de l'aiguille est montée à centre à l'extrémité d'une règle graduée, mobile elle-même sur un axe vertical servant à l'orientation de tout le système. Un aimant puissant, faisant fonction d'aimant directeur, peut être fixé au-dessous de l'aiguille de la bous-
GALVANOMÈTRE. Sî?
sole ; son aciïon s'ajoute à l'action directrice de la terre et constitue un champ magnétique assez intense, qui rend peu sensibles les variations extérieures. Le cadre multiplicateur circulaire est mobile le long de la règle et peut être amené rapidement à une dislance quelconque de l'aiguille à l'aide d'une crémaillère et d'un bouton. Grâce à celle disposition, la boussole peulêlre employée à la mesure soit de l'inlenstié des courants, soit de la force électromotrice (les piles, dans des limites très étendues, de ^ d'am-
père à ^QO ampères environ pour l'intensilé, de ^ de volt jusqu'à 700 volls et au delà pour la force éleclromoirice.
Dans le premier cas (ampèremètre), on fait passer le courant dans le cadre même du multiplicateur, dont la résistance est inapjirécîable. On délermine, par étalonnage, une table de correspondance entre les degrés du cadran, suivant les diverses positions du cadre sur la règle, et la valeur en ampères du courant qui le traverse. L'expérience montre qu'il j a proportionnalité jusqu'à 35" entre les intensités et les déviations.
Lorsque la boussole est employée comme galvanonièlre de force électromotricc ou voltmètre, on fati passer le courant dans un fil
Vi8 V. KAKAVODINE.
de maillecliorl très fin, enroulé sur la gorge du cadre cl représenlant une résistance 1res grande, J'îpo ohms. L'inlensilé du courant est alors très senslblemenl proporlionnelle à la force éleclroinolrice. On étalonne l'appareil en volls pour les diverses positions (lu cadre. La proportionnalité entre les forces élertro motrices et les degrés de déviation se soutient eorore jusqu'à 35* environ.
On dcjil vérifier fréquemment Fétalonnage de l'appareiL qui [leut varier par suite des variations de la composante horizontale terrestre et de celles de Taimanl directeur. Cette vérification se fait en lançant dans les circuits le courant d'un grand élément Daniell dont la force électromolrice est connue et dont on détermine la résistance.
HO0VELL2 HODinCAnOH DE LA POMPE DE TSPLEB ; Par m. V. KARAVODLNE.
Dans les pompes à mercure, où Ton emploie un tube abducteur capillaire ayant son origine à la partie supérieure du globe de verre, ce tube se recourbe vers le bas. Je trouve cette courbure désavantageuse pour la pompe, carie mercure ne chasse bien Tair que lorsque Tangle de rencontre entre le verre et le mercure est égal à un angle droit, ou s^en approche le plus possible; mais dans la courbun* cet angle est presque nul : il en résulte que le mercure ne s'applique pas bien au verre et il reste toujours de Tair qui retourne dans Tappareil. Pour obviera cet inconvénient, j'opère de la manière suivante : la partie supérieure de la sphère est étirée en un tube capillaire b, à parois épaisses, dont le diamètre intérieur est au plus de .'i""'. Ce tube est mastiqué dans une petite boule c qui se termine par le tube capillaire d. Lorsqu'on soulève le réservoir ^^, le mercure remplit d'abord la sphère «, se met ensuite à jaillir dans la boule c et, quand elle est pleine, il descend par le tube abducteur d. Comme Tangle de rencontre est dans le tube capillaire h près d'un angle droit et que le mercure traverse ce tube avec une grande force, l'air ne peut pas y rester.
Lorsque, en baissant le réservoir^, le mercure descend dans la sphère a, il s'écoule lentement de la boule c dans a à travers le tube
POMPE DE TOEPLER.
b et, quand il n'en reste qu'une faible colonne au-dessus du tube capillaire (3-4"°*), récoulemcnl dans a cesse; même en secouant fortement l'appareil, on ne peut pas faire descendre tout le mercure de c dans a. Ainsi le vide moins parfait en c (par suite de la courbure du tube cl) sera toujours séparé du vide plus parfait de la sphère a. Afin de rendre l'appareil plus court, j'ai remplacé le long tube, qui réunit la sphère à l'appareil dont on retire l'air dans ^a pompe de M. MendeleefT, par une soupape m. Elle est formée
d'un petit cylindre de verre i pouvant nager librement à la surface du mercure à l'intérieur du tube m. A la surface supérieure du cylindre est mastiquée une petite lame de caoutchouc non vulcanisé. Le cylindre est soulevé par le mercure et vient s'appliquer par cette lame de caoutchouc contre le petit tube /?, dont Textrémilé est bien plane et polie. Le diamètre de { est inférieur a celui du tube qui le contient, et aux extrémités de sa surface latérale se trouvent trois ou quatre petites saillies qui lui servent de guides el le maintiennent écarté des parois du tube qui le renferme. Grâce à
'jG2 g. CANTONl Kï G. GEftOSA. — VALEUR DE LA CALORIE.
({uanlîlé de vapeur d'eau qui est nécessaire pour saturer le mélange ù la température (2 ; puis on retranclie cette quantité de la somm<* de celles qui existaient dans les deux masses d*air avant le mélange : la différence donne la quantité d'eau qui s'est précipitée au moment du mélange.
La conclusion est que les pluies intenses ne peuvent pas être expliquées par la théorie de Hutlon. Pour produire sur i"* carré une pluie de i"*™ de hauteur, il faudrait en effet mélanger dans un temps très court au moins (iSS'"*^ d'air saïuré, dont la moitié serait à 0° et l'autre à 25'\ la pression étant de 760™'" dans toute la masse. Si donc on admet que des pluies puissent être produites par le mélange de deux couches d'air, ce ne pourraient être en tous cas que des pluies très faibles. Alfred A»got.
il. CANTONl cl G. GKHOSA, — Sul valorc diiiamico di una caloria (Valeur dynamique de la calorie); Atti délia reale Accademia dei Linceù 3* série. t. XIL p. 437; 1882.
Pour déterminer l'équivalent mécanique de la chaleur, les auteurs ont eu recours à la mesure de réchauffement d'une masse de mercure qui tombe d'une hauteur connue. Si Ton en juge par les nombres publiés par MM. Cantoni et Gerosa, cette méthode parait peu propre à fournir des i*ésultats précis. Cinquante-six expériences, faites en trois séries, ont donné, pour réchauffement du mercure, correspondant à une chute de a'°,2 25 :
Vah'ur Nombre ■ ^ ■■
d'expériences. maxinia. minima. Moyenne.
â2 OjiJ'^ 0,1 jo 0,1546
La mo^'cnne générale
9/.î.o",i537 J 22.o°,r>i6 - 19. o", 1687 ^ ^ •IX -r- a-A -:- l'i
est déduite de déterminations individuelles qui diffèrent parfois de 20 pour 100 les unes des autres.
Pour calculer l'équivalent mécanique de la chaleur, il faut encore avoir la chaleur spécifique du mercure : les auteurs ont trouvé dans trois séries d'expériences o,o33o65, o,o33328 et 0,033732; ils adoptent la valeur moyenne o,o33375 et trouvent définitivement pour l'équivalent cherché
o,o>3i7J.o, IJ75
par calorie. Ce nombre est exlraordinairement voisin du nombre 4^3,85 auquel s'est arrêté M. Joule^ dans ses dernières expériences sur le frottement. Malheureusement, l'incertitude des mesures individuelles de MM. Cantoni et Gerosa porte sur le deuxième chiffre significatif, tandis que la méthode de Joule ne comporte certainement pas une erreur relative de plus de j^. E. Bouty.
IL nuovo gimsuto.
3* série. — Tome \1I, i88j.
E. BELTRAMI. — Sur la théorie des systèmes de conducleurs éicctrisés, p. 5-i.).
Soient L|, L2, . . ., L,, les potentiels, M,, M2, . . ., M„ les chargt's de n corps conducteurs, P l'énergie de position du système. On a, comme on sait,
Supposons qu'une variation infiniment petite se produise dans la forme et la position de ces corps, en même temps qu'une variation infiniment petite des charges de quelques-uns ou de tous les conducteurs. Cette dernière sera obtenue par le moyen de communications avec des sources ou des réservoirs d'électricité trop éloignés pour exercer une action directe sur le système. L et M deviennent respectivement L -h dLy M -|- c/M, et l'auj;mentation rfP de l'énergie est
dP ^ \Z{LdM~hMdL).
Dans ces conditions, le travail des forces électriques est !S(L<iM). Il est égal à la somme de l'accroissement dP de l'énergie
'du syslème et du travail externe e/Q,
Z(L^M) = rfP-4-£/Q.
Remplaçant dans celte expression dP par sa valeur, on obtient
€/Q^ lI,(LdM — MdL).
De cette expression du travail externe, M. Beltrami déduit divers théorèmes connus. Il fait observer que, si le système de conducteurs décrit un cycle fermé géométriquement et électriquement, c'est-à-dire tel que tous les corps recouvrent à la fin du cycle leurs formes, leurs positions respectives et leurs potentiels, le travail externe correspondant n'est pas nécessairement nul. A titre d'exemple, il considère une bulle de savon de rayon R, possédant une charge M et un potentiel L :
i** On maintient le niveau potentiel de la bulle constant et Ton fait croître son rayon de R à R': la charge devient M';
a" On fait croître le rayon de R' à R" en laissant la charge constante, le niveau potentiel s'abaisse de L à L';
3** On laisse le potentiel V constant et l'on fait décroître le rayon jusqu'à une valeur R''', telle que la charge redevienne M;
4'' On ramène le rayon à la valeur primitive R, ce qui ramènr le potentiel à la valeur L, si Tou a soin de laisser la charge il constante.
Dans ces conditions, le travail externe a pour expression
Q^(L-L')(M'-M); il est essentiellement différent de zéro.
A. NACGARI et M. BELLATI. — Sur le réchauffemeiil des corps isolants solides et liquides par suite de polarisations électrostatiques successives, p. 35-.) 5.
Entre deux tubes à essai T, T' concentriques, on verse un liquide isolant. Celui-ci s'élève dans un tube capillaire en communication avec l'espace fermé compris entre les deux tubes. Le tube T est revêtu extérieurement de paillon d'étain : le tube intérieur T' en est revêtu intérieurement. Le syslème ainsi disposé est donc un condensateur dont la lame isolante est formée en partie par le verre, en partie par le liquide isolant. Quand on met les deux
armatures du condensateur en relation avec les deux pôles d^une forte bobine d^induction, on observe que le liquide s'élève progressivement dans le tube capillaire. Comme réchauffement des tubes de verre T, T' seuls aurait pour effet de faire baisser le liquide, il faut bien que le liquide se soit aussi échauffe. Les expériences actuelles sont insuffîsantës pour établir définitivement les lois du phénomène. Il semble toutefois que la quantité de chaleur développée soit proportionnelle au carré de la charge des armatures et en raison inverse de Tépaisseur du milieu isolant.
Les expériences de mesure ont été faites en insérant dans le circuit un bâtonnet formé d'un mélange de soufre et de graphite, plongé lui-même dans un tube à essai contenant du pétrole et muni d'un tube capillaire. La charge qui arrive à l'une des armatures du condensateur est obligée de traverser le bâtonnet, et la quantité de chaleur développée est proportionnelle à la dilatation du liquide contenu dans cette espèce de calorimètre. Le condensateur étant également garni de pétrole, on reconnaît que les ascensions du liquide dans le tube capillaire du condensateur et dans celui du tube calorimétrique demeurent proportionnelles, quelle que soit l'intensité du courant inducteur qui anime la bobine.
S. PAGLIANI. — Modification à la méthode calorimétrique de Kopp. Recherches sur la chaleur spécifique de quelques sels organiques, p. 46-58.
La méthode de Kopp est une variante de la méthode des mélanges. Le corps solide dont on veut déterminer la chaleur spécifique est introduit en fragments, avec un liquide de chaleur spécifique connue , à l'intérieur d'un tube fermé par un bouchon de liège. On réchauffe ce tube à une température connue dans un bain de mercure, puis on immerge le tube dans un calorimètre, non complètement, mais jusqu'à un niveau déterminé (le niveau inférieur du bouchon). Une expérience préliminaire sert à déterminer l'équivalent en eau de la portion du tube immergée.
M. Pagliani réchauffe le tube non plus dans un bain de mercure, mais dans un bain de vapeur d'un liquide convenablement choisi. Des expériences préliminaires, faites sur divers corps dont /. de Phys,, a* série, t. IF. (Décembre i883.) 37
les chaleurs spécifiques sont déjà connues, ont fourni des résultats satisfaisants.
Les résultats des expériences définitives sont consignés dans le Tableau suivant. C est la chaleur spécifique moléculaire du sel solide, Ce Téquivalent de la solution calculé d*après la chaleur spécifique du sel solide et celle de Teau, C| le même équivalent déterminé directement, enfin D la dîfliérence des deux équivalents. Les chaleurs spécifiques des sels solides ont seules été déterminées par les expériences actuelles, celles des dissolutions avaient été mesurées antérieurement par Tauteur:
aMPO.
c. Ce. C|. D. G,, c,. D. Cg. Cf
CHNaO* ai, a 47» 4>''i -^-'7 92» 901 -hao i8ai 1801 -f-ao
C*H*NaO* a8,7 479 478 -h i 939 736 -h 4 1839 i8aa -H 7
C'H^NaO^ 35,4 48o 5o4 —19 935 9S1 —16 i835 i854 -19
OH'NaO^' 38,3 488 5a5 -37 938 970 -3a i838 1879 -'|i 36^8 5688 -5o
C*H»NaO* 79,1 » »' » 979989—10 18791889—10 3679 369i — 15
G. POLONI. — A propos de la Note du D' V. VoUcrra sur la réciprocité
des courants et des températures, p. 58-6o.
L'auteur a vérifié sur des conducteurs de forme tout à fait irrégulière la loi de réciprocité énoncée par M. Volterra (*).
A. ROITI. — Méthode pour déterminer Tohm, p. 60-64.
La méthode de M. Roiti présente de Tanalogie avec celle qui a été employée, en 1878, par M. Rowland (2). Elle consiste à employer un solénoïde fermé dans lequel circule un courant primaire, et à disposer un galvanoscope dans lequel on lance à volonté une dérivation du courant primaire ou les courants induits directs résultant d'un certain nombre d'interruptions du circuit principal. Les résistances sont choisies de telle manière que la déviation accusée par le galvanoscope demeure la même dans les deux cas.
C) roir p. 328.
C) Voir Journal de Physique, i~ série, t. VIII, p. 3^6.
Soit q la quantité totale d'électricité qui circule dans le galvanoscope à chaque interruption du circuit primaire, et soit n le nombre de ces interruptions par seconde : la déviation galvanométrique sera la même que si Tinstrument était traversé par un courant constant d'intensité
d'ailleurs, soient i l'intensité du courant primaire, L le coeflicient d'induction réciproque du solénoïde et du circuit induit qui fait jx tours de l'extérieur à l'intérieur du solénoïde :
{jlL .
r est la résistance du circuit induit, tire
De ces deux relations, on
r=/ijAL|.
La résistance 6, dont il faut obtenir la valeur absolue, est disposée en dérivation sur le circuit comprenant la pile, le solénoïde
Fig. 1.
ferme S (Jig- 1), le toron induit et le galvanoscope G. Désignons par G la résistance du galvanoscope et du fil induit. La résistance totale du circuit induit est
En F est disposée une résistance égale à G. Un commutateur rapide permet d'introduire le fil F dans le circuit de la pile quand
on supprime la communication du circuit inducteur avec le circuit induit; de telle sorte que le solénoïde S est traversé par un courant dont Tînlensité est la même dans les deux phases de Texpérience. Le galvanoscope, placé sur la dérivation, reçoit un courant dont rintensitéy satisfait à la relation
Substituant k r et à i leurs valeurs (4) et (5) dans (3), il vienl
b = njxL^ •
On peut d'ailleurs disposer /ijjlL de telle sorte quey =:I, et l'on
a alors
b = /i[jt.L.
Si le solénoïde est un tore de diamètre extérieur d'^ de diamètre intérieur d et formé de m spires,
L = mic(v/5^-/5)^ si la section du solénoïde est un rectangle dé hauteur a,
L = 2/walog^«
La difficulté de la méthode consiste seulement à se procurer un interrupteur DD' qui produise par seconde un nombre d'interruptions déterminé à volonté et bien connu du circuit inducteur; le même interrupteur doit fermer le circuit induit en temps utile pour qu'on ne recueille que les courants induits directs. Il doit enfin être assez rapide, de manière à exécuter un grand nombre d'oscillations pendant la durée d'une seule oscillation de l'aiguille du galvanoscope.
M. Roiti n'a pas réalisé de mesures à l'aide de la méthode qu'il propose.