VITESSE DU SON S

qui existe entre le gaz acide carbonique et Tair atmosphérique. La réfraction des rayons est un efiPet du ralentissement de leur marche dans l'épaisseur du ballon.

Plus l'élasticité est grande par rapport à la densité, et plus grande est la vitesse de la transmission Dans le fer, cette vitesse est de 5,127 mètres environ; dans le plomb, 1,228 mètres; dans les fibres de l'acacia, 4,714; dans celles du pin, 3,322; dans Teau de mer, 1,453; dans l'eau douce, 1,436; dans l'alcool rectifié, 1,159; dans l'hydrogène, 1,269; dans l'acide carbonique, 261.

(Au bord de la mer, et par un temps calme, un baigneur placé près d'une jetée peut entendre trois fois un coup de canon ou tout autre bruit violent produit à terre : une première fois en appliquant l'oreille contre les parois de la jetée, une deuxième en mettant sa tête dans l'eau, la troisième par l'air.)

Les chiffres ci-dessus ne sont qu'approximatifs, et varient assez sensiblement selon la température. En ce qui concerne l'air, qui seul a pour nous, au moins actuellement, une importance réelle*, la vitesse exacte est 332.8 quand le thermomètre centigrade marque zéro', et elle augmente de 60 centimètres environ à chaque degré de chaleur. Il semble qu'il y ait ici une contradiction, car en élevant la température on dilate l'air, et la vitesse devrait diminuer, tandis qu'elle augmente; cela tient à ce que cette dilatation est accompagnée d'un accroissement encore plus considérable de l'élasticité, dont l'importance ne saurait être négligée dans le fait de la transmission des vibrations. Expérimentalement et mathématiquement, on a établi cette loi; la vitesse du son dans l'air est direc-

1. La transmission par les parois solides est à considérer dans la construction des édifices destinés à la musique, salles de spectacles ou de concerts.

2. Ce chiffre est exact, pour Paris, à la pression barométrique de 760.

Latignac. — La Musique. 3

tement proportionnelle à la racine carrée de l'élasticité, et inversement proportionnelle à la racine carrée de la densité : une densité nulle entraînerait la suppression de toute élasticité; aussi le son ne peut-il se propager dans le vide. Dans les cours de physique les plus élémentaires, on vous montre un timbre mû par un mouvement d'horlogerie, qui vibre silencieusement sous la cloche d'une machine pneumatique ; on a enlevé l'air, il n'y a plus de molécules pour transmettre les vibrations.

Chaque son correspond à un chiffre quelconque de vibrations par seconde; mais tous sont transmis par l'air avec une vitesse égale de 340 mètres à la température moyenne de 15 degrés. On appelle longueur d'onde la distance parcourue par le son pendant une des vibrations du corps sonore. S'il n'y avait qu'une seule vibration par seconde, la longueur d'onde serait 340 mètres; avec deux vibrations, 170 mètres; le diapason normal de 870 vibra-

tions fournit donc une longueur d'onde de —— - = 0™,390,

ce qui revient à dire que l'onde a déjà parcouru 39 centimètres quand les branches n'ont encore exécuté qu'une seule oscillation.

La longueur d'onde varie nécessairement avec la vitesse de transmission dans divers milieux.

Quand le son est produit par la colonne d'air contenue dans un tuyau, on conçoit que l'air ambiant soit mis en vibration par la masse assez considérable du corps sonore. Il n'en est pas de même pour les cordes; la surface très fine d'une corde ne déplacerait que peu de molécules voisines, et ne leur communiquerait que des oscillations très faibles et musicalement insuffisantes. L'art utilise ici un phénomène du plus haut intérêt, qui s'appelle la résonnance.

Certains corps, le bois notamment, entrent en vibration

RESONNANCE 39

avec une facilité extrême; on en construit des caisses, des tables, sur lesquelles les cordes sont tendues; par les points d'attache, et surtout par le chevalet, les vibrations sont transmises à la table, qui, au moyen de sa large surface, les communique avec force à Tair environnant.

La résonnance ne se manifeste pas seulement lorsque le corps sonore est directement en contact avec Torgane renforçant, mais dans une multitude de cas que chacun discernera quand nous en aurons signalé quelques-uns. Un violoncelle, ou une guitare avec ses cordes, suspendue au mur d'une chambre, vibrera énergiquement, sans que personne y touche, si une voix bien timbrée fait entendre à quelque distance un son correspondant à l'une de ses cordes, ou ayant seulement avec elle quelque affinité par les harmoniques. — Ouvrez le couvercle d'un piano, abaissez la pédale qui soulève les étoufToirsS et, vous penchant au-dessus des cordes, vocalisez fortement l'accord

^çc=^ ou tout autre; aussitôt vous entendrez

les cordes dont la période de vibration est la même que celle des sons que vous aurez chantés reproduire le même accord. — Prenez deux diapasons bien d'accord ensemble et montés sur des boîtes de résonnance; ébranlez l'un des deux avec un archet, et son camarade, fût-il même placé assez loin, entrera tout seul en vibration. L'air aura transmis son mouvement à la masse d'air contenue dans la caisse résonnante du deuxième diapason, qui aura eu assez de force pour ébranler ce lourd barreau d'acier courbé. — Séparez l'un des diapasons de sa boîte, et, en le frappant avec un corps dur, mettez-le en vibration; tenu à la main, vous Tentendrez à peine; approchez-le d'un vase quelconque ou d'un tuyau ayant 39 centimètres de hauteur, et le son sera considérablement renforcé, parce qu'un tuyau