L'AIR, VÉHICULE DU SON

tense que le bruit de lourdes chutes d'eau, et le coassement des grenouilles élevait sa note plaintive à près de un kilomètre de hauteur. Au delà de trois kilomètres tout bruit cesse. Je n'ai jamais éprouvé de silence plus absolu et plus solennel que dans les grandes hauteurs de TAtmosphère, dans ces solitudes glacées où nul son terrestre n'arrive. •

Deux conditions déterminent essentiellement^ dit Tyndall, la vitesse de Tonde sonore, savoir: l'élasticité et la densité du milieu qu'elle traverse, l/élasticité de l'air se mesure par la pression qu'il supporte et à laquelle il fait équilibre. Nous avons vu qu'au niveau de la mer, cette pression est égale à celle d'une colonne de mercure de 76 centimètres. Au sommet du Mont-Blanc, la colonne barométrique dépasse à peine la moitié de c«tte hauteur et par conséquent, au pojnt le plus élevé de cette montagne, l'élasticité de l'air n'a que la moitié environ de sa valeur sur le rivage des mers.

Si nous pouvions accroître l'élasticité de l'air sans augmenter ^en même temps sa densité, nous augmenterions la vitesse du son. Nous Taugmenterions encore, si nous pouvions diminuer la densité sans faire varier l'élasticité. Cela posé, l'air chaufTé au sein d'un vase clos, où il ne peut pas se dilater, a son élasticité accrue par la chaleur, en même temps que sa densité reste la même. Au travers de l'air ainsi échauffé, le son se propagera donc plus rapidement qu'à travers l'air libre. Pareillement l'air auquel on laisse la liberté de se dilater a sa densité diminuée par la chaleur, tandis que son élasticité reste la même, et par conséquent il propagera le son avec plus de vitesse que l'air froid : c'est ce qui arrive lorsque notre atmosphère est échauffée par le soleil. L'air se dilate et devient plus léger, volume pour volume, tandis que sa pression ou, en d'autres termes, son élasticité reste la même. Ainsi s'explique cette phrase que la vitesse du son dans l'air est de 332 mitres par seconde, à la température de la glace fondante. A de plus basses températures, la vitesse est moindre, et à de plus hautes températures elle est plus grande, ce qui revient en moyenne à une différence de 6 décimètres pour chaque degré de température.

Sous la même pression, c'est-à-dire avec la même élasticité, la densité de l'hydrogène est beaucoup moindre que celle de l'air, et par conséquent la vitesse du son dans le gaz hydrogène surpasse considérablement sa vitesse dans l'air. L'inverse a lieu pour le gaz acide carbonique, qui est plus dense que Tair : dans ce gaz, sous la même pression, la vitesse du son est moindre que dans l'air.

Le fait qu'un air, même très-raréfîé, peut transmettre des sons

intenses est démontré par les explosions de météorites à de grandes hauteurs au-dessus de la terre; il est vrai que^ dans ces derniers caS; la cause initiale de la commotion atmosphérique doit être extrêmement violente.

Le mouvement sonore^ comme tout autre mouvement, s'affaiblit lorsqu'il se communique d'un corps léger à un corps pesant. L'action de l'hydrogène sur la voix est un phénomène du même genre. La voix se forme par l'injection de l'air des poumons dans le larynx. Dans son passage à travers cet organe, l'air est mis en vibration par les cordes vocales, qui engendrent ainsi le son. Or, si l'on remplit ses poumons d'hydrogène et qu'on veuille parler^ les cordes vocales impriment encore leur mouvement à l'hydrogène, qui le transmet à l'air extérieur; mais cette transmission d'un gaz léger à un gaz beaucoup plus pesant a pour conséquence une diminution considérable de la force du son. Cet effet est véritablement curieux. Sir John Tyndall l'a montré à l'Institution royale de Londres. Ayant rempli ses poumons d'hydrogène par^ une forte inspiration, il parla : sa voix, ordinairement puissante, était rauque et caverneuse, son timbre était tombé, sa parole semblait venir des profondeurs d'un tombeau.

L'intensité du son dépend de l'intensité de l'air au sein duquel il prend naissance, et non de celle de l'air au sein duquel il est entendu.

L'onde sonore, propagée dans tous les sens à partir du point où le son a été produit, se diffuse dans la masse d'air ébranlée, qui va sans cesse en augmentant, et qui par conséquent affaiblit de plus en plus le mouvement propagé. Supposons autour du centre d'ébranlement une couche d'air sphérique d'un mètre de rayon; une couche d'air de même épaisseur et dont le rayon est de deux mètres contient quatre fois plus d'air; une coucîie de trois mètres de rayon en contient neuf fois plus; une couche de quatre mètres en contient seize fois plus, et ainsi de suite. La quantité de matière mise en mouvement augmente donc comme le carré de la distance au centre d'ébranlement. Vintemilé ou l'éclat du son diminue dans le même rapport. On énonce cette loi en disant que l'intensité du son varie en raison inverse du carré de la distance.

L'affaiblissement du son en raison inverse du carré de la distance^ n'aurait plus lieu, si l'onde sonore se propageait dans des conditions qui ne }>ermissent pas sa diffusion latérale. En lançant le son dans un tube dont la surface intérieure est exempte de toute as-