PROPAGATION DU SON DANS LES DIFFÉRENTS MILIEUX

Effet du vide. — Propagation dans les gaz — ■ dans l'eau — par le sol. — Expérience de M. Wheatstone. — Le stéthoscope,— On entend par les dents.

Comment le son se transmet-il jusqu'à l'oreille qui le perçoit? quel est Tinvisible pont sar lequel il franchit les distances ? La réponse est facile. De toutes parts, un fluide élastique et léger nous environne ; les vents nous montrent qu'il peut produire les plus puissants effets mécaniques; toute agitation un peu forte s'y propage aussitôt et se fait sentir loin du point d'origine. N'est-il pas dès lors naturel d'admettre que le fluide aérien propage, de la même manière, les mouvements qui donnent lieu à un son? Nous voyons, d'ailleurs, qu'une détonation violente est toujours accompagnée d'un brusque déplacement de l'air, d'un choc fort sensible à distance. Aussi les physiciens n'ont pas tardé a soupçonner que l'air est le véhicule matériel du son, et ils ont songé à démontrer cette vérité en la retournant: sans air point de son. Voici l'expérience bien simple à l'aide de laquelle on peut s^en assurer. On suspend, par un fil

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de soie ou de chanTre, une petite clochette dans un ballon de verre d'où Tair a été chassé par une pompe pneumatique (fig. 22). On fait sonner la clochette en agitant l'appareil ; on n'entend rien.

Le batSant frappe toujours contre la panse, mais c'est du bruit dans le vide : le son ne parvient pas à se former, à prendre un corps, pour ainsi dire. Si alors on ouvre le robinet qui fermait le ballon et qu'on y laisse rentrer l'air, le charme est rompu et la clochette cesse d'être muette. *^"

L'expérience se fait encore avec un réveille-matin que l'on introduit sous le récipient d'une machine pneumatique. Dans le premier moment, on entend fortement résonner le timbre de la sonnerie ; mais à mesure que l'air est raréfié, le son s'afFaiblil et semble expirer sous Faction de la machine, de sorte que les derniers coups ne s'entendent déjà plus, si le jeu de la pompe a été rapide. On peut même faire partir sous le récipient un petit pistolet de salon chargé à poudre : vous voyez l'éclair sans entendre la détonation. Toutefois, ces expériences ne réussissent qu'à la condition que les corps sonores (le réveille-matin, le pistolet, etc.) soient posés sur un coussin de ouate qui amortit le choc; sinon, l'ébranlement se transmet au plateau de la machine, et de là à Tair environnant, qui le propage jusqu'à Toreille. Il est même difficile pour cette raison d'intercepter complètement le son qui tend à se produire dans l'intérieur de la cloche vidée d'air. C'est pour avoir oublié cette cause d'erreur qui nait des communications solides entre le corps sonore et l'air extérieur, que le P. Kircher crut avoir trouvé dans la même ciLçetvew!.^ ww

argument décisif contre l'existence du vide. Il avait fait le vide barométrique dans un tuyau de plomb de 1 0U pieds, terminé en haut par une ampoule de verre dans laquelle étaient fixés une clochette et un petit marteau qu*un aimant pouvait soulever du dehors. Quand le martelet retombait sur la cloche, elle rendait un son clair et limpide, et Kircher en conclut que ce « vide fantastique » du baromètre n'est qu'une dangereuse fiction des philosophes.

Il est vrai que, pour lui, des corps épais et massifs, tels que des murs ou des rochers, ne peuvent pas transmettre le son d'une manière directe. Comment se fait-il, V dit Kircher, que si on frappe sur une muraille, une autre personne entende immédiatement le bruit en appliquant l'oreille du côté opposé? Cette transmission mystérieuse s'explique par la présence de l'air dans les pores de tous les corps ; c'est cet air intérieur qui propage le mouvement sonore. Si un corps est très-dense, il ne laisse passer que très-peu de son, parce qu'il contient trèspeu d'air. Le verre est de tous les corps le moins poreux ; aussi, un homme enfermé dans une ampoule de verre hermétiquement close, n'entendrait rien dans sa prison, quelque bruit qu'on pût faire au dehors. Kircher ajoute qu'il existe, en Ecosse, un rocher appelé la roche ^sourde, parce que ceux qui s'y cachent n'entendent aucun bruit du dehors, pas même la détonation d'iin canon; la raison de ce phénomène doit être cherchée, selon lui, dans l'excessive densité de cette roche : elle est, dit-il, opaque pour le son, tout comme d'autres corps le sont pour la lumière.

S'il est vrai que c'est presque toujours par l'inter-

diaire de l'air que les sons parviennent à l'oreille,

w// cependant aujourd'hui que la çrésence d'un

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fluide gazeux n'est pas une condition nécessaire à leur transmission. Tous les corps élastiques : gaz, liquides et solides, propagent le son. Une montre à réveil que Ton enfonce dans Teau après Tavoir enfermée sous une cloche de verre, s'entend très-bien au dehors. Les plongeurs entendent sous Teau les bruits qui se produisent à la surface. 11 est vrai que le son leur arrive très-affaibli, mais cela vient d*une perte d'intensité qu'il subit en pénétrant dans un milieu plus dense que l'air. La quantité de mouvement qui a passé dans Teau s'y propage sans obstacle ; on peut s'en assurer en constatant qu'à la profondeur de quelques mètres on entend aussi bien que tout près de la surface. S'il en était autrement, l'organe de Touïe serait un luxe fort inutile chez les poissons. Or il est certain qu'ils entendent; ainsi, on a remarqué que les poissons apprivoisés répondent à l'appel d*un sifflet.

Les corps solides transmettent le son avec une grande facilité. Le tic-tac d'une montre que l'on applique contre une extrémité d'un tronc d'arbre coupé s'entend parfaitement à l'extrémité opposée, non point parce qu'il y a de l'air dans les pores du bois, mais parce que le bois résonne sous les chocs de la roue d'échappement. Lorsqu'on écoute en appuyant l'oreille parterre, on peut distinguer le bruit du canon à une distance de plus de 40 kilomètres, et le piétinement des chevaux s'entend de très-loin comme une espèce de roulement sourd transmis par le sol.

Scuta sonant, puisuque peduin trcmit excita tollus.

Virgile.

On peut rendre cette transmission visible en posant par terre un tambour chargé de petits ea\\Vv>w\ \ çstv\s

3$ L'ICOrêTlQUE.

fr(Ml danser lorsqu'il passe de la cavalerie à ane grande àisiuiite. Dans les mines de G>moaaîlles, on pousse les foAmei jujsque sous la mer ; on y entend,- à travers le plafond de sable, le bruit des flots et celui des galets qui s'entre-choquent. Lorsqu'on creuse des galeries opposées, les mineurs de la mine et de la contre-mine s'entendent à trarers le sol, et peuvant ainsi se diriger Tun sur Fautre. Ces bruits souterrains ont quelquefois donné lieu à des histoires de revenants.

Il parait que le bois est de tous les corps solides celui qui conduit le mieux le son. Le sapin est, sous ce rapport, préférable au buis, le buis au chêne, etc. Avec quatre fif^rchcs de sapin, M. Wheatstone a réussi à conduire, à travers plusieurs étages d'une maison, un con- VÂ^ri donné dans la cave. Les perches, d'environ 0",02 d'épaisseur, étaient appuyées par leurs extrémités inférieures, l'une sur la table d'harmonie du piano, une autre sur le chevalet du violon, la troisième sur celui du violoncelle, et la quatrième sur la base de l'anche d(* la. clarinette; elles traversaient la voûte de la cave où étaient les instruments et pénétraient jusque dans l'étage élevé où se tenaient les auditeurs. Chaque tringle se terminait par une tablette renforçante en bois mince et élastique. Tout ce système vibrait énergiquenient lorsqu'on attaquait dans la cave un morceau de nnjsi(|ue, et à l'étage supérieur la chambre se remplissait de sons qui semblaient sortir des planchettes ensorcelées. Cette expérience est d'un effet magique : \i\ bois chante tout à coup comme s'il était animé, on se croirait au milieu d'un orchestre véritable, n'était le émoignage des yeux... M. Kœnig a fait la même expé-

icc avec une boite à musique cachée dans une grande e ouatée k l'intérieur. Une longue tringle de bois