CONDUCTIBILITÉ POUR LE SON DES SOLIDES, DES LIQUIDES ET DES GAZ

Donc l'air et en général tous les gaz sont des véhicules du son : ce sont eux qui le conduisent du corps sonore à l'oreille. Mais ils ne possèdent pas tous cette propriété au même degré. Ainsi, d'après les expériences de Tyndall, la conductibilité du gaz hydrogène pour le son est beaucoup moindre que celle de l'air, à égalité de pression, et cependant la vitesse de propagation est près de quatre fois dans l'hydrogène ce qu'elle est dans l'air. Hauksbee a fait, au siècle dernier, des expériences sur la propagation du son dans l'air condensé jusqu'à cinq atmosphères. L'intensité du son transmis se trouva graduellement augmentée.

Les solides eux-mêmes transmettent le son, mais aussi dans um mesure très Yariée et qui dépend de leur élasticité. Ainsi dans les expériences précédentes, alors même que le vide est fait, si l'on approche l'oreille, on entend un son très faible, transmis à l'air environnant par le coussin et par le plateau de la machine. Ce qui démontre mieux encore le fait de cette transmission par les solides, c'est que le son du timbre n'est qu'affaibli, si l'on pose directement l'appareil sur la platine de verre qui supporte la cloche'.

Enfin l'eau et en général tous les liquides sont aussi des véhicules du son, et, au point de vue de l'intensité comme de la vitesse, de meilleurs véhicules que l'air. Un plongeur entend sous l'eau les moindres bruits, par exemple ceux que font les cailloux en roulant et se choquant les uns les autres. On s'était demandé d'abord si le son qu'on entendait malgré l'interposition d'une certaine masse d'eau avait bien l'eau pour véhicule; si ce n'était pas l'air en dissolution dans le liquide qui transmettait au dehors les vibrations sonores. L'abbé Nollet, en répétant les expériences de Hauksbee, prit la précaution de purger d'air l'eau au travers de laquelle le son se propageait, et il ne trouva pas de différence sensible entre les sons produits par le corps sonore plongé dans l'eau aérée et dans l'eau privée d'air. La présence de l'air dans l'eau n'est donc pas nécessaire à la propagation du son; elle n'en accroît ni n'en diminue l'intensité. Une expérience très simple démontre la conductibilité des liquides pour le son. On frotte un diapason avec un archet : le son produit et communiqué par l'air seul est très faible et à peine perceptible. Si l'on plonge le pied de l'instrument dans un verre plein d'eau (fig. 284), le son devient plus fort, surtout

i. Les Académiciens de Florence qui avaient fait des expériences sur la propagation du son dans le vide, crurent que l'air n'était point nécessaire pour la transmission. La cause de leur erreur provenait de la difficulté qu'on avait alors d'obtenir un vide suffisamment parfait, et aussi de ce qu'ils n'avaient pas pris la précaution d'isoler le corps sonore à l'aide de corps mous ou mauvais conducteurs du son. Une négligence ];areille avait induit le P. Kircher à une conclusion différente, mais non moins fausse. Ayant constaté qu'une clochette donnait encore des sons dans l'espace barométrique, il n'admellait pas que cet espace pût réellement être vide.

si le \erre est posé lui-même sur une caisse creuse en bois. L'ébranlement sonore se communique alors entièrement, par l'intermédiaire de l'eau, au verre et au bois de la boîte.

11 ne faut pas confondre les sons que nous percevons par l'intermédiaire de l'air avec ceux que nous transmettent les solides, le sol par exemple, ou tout autre corps élastique. Si l'on applique l'oreille à l'extrémité d'une pièce de bois un peu longue, on distingue fort bien le bruit que produit le frottement d'une épingle, d'un bout de plume à l'extrémité opposée : cependant

Fig. 284. — Conductibilité des liquides poiir le son.

une personne placée vers le milieu, mais l'oreille loin de la poutre, n'entend rien. Le tic-tac d'une montre suspendue à l'extrémité d'un long tube métallique s'entend distinctement à l'autre bout, sans que les personnes plus rapprochées de la montre perçoivent aucun son. Hassenfratz, « étant descendu dans une des carrières situées au-dessous de Paris, chargea quelqu'un de frapper avec un marteau contre une masse de pierre qui forme le mur d'une des galeries souterraines. Pendant ce temps, il s'éloignait peu à peu du point où la percussion avait lieu, en appliquant une oreille contre la

masse de pierre; bientôt il distingua deux sons, dont l'un était transmis par la pierre et l'autre par l'air. Le premier arrivait à l'oreille beaucoup plus tôt que l'autre ; il s'affaiblissait aussi beaucoup plus rapidement, à mesure que l'observateur s'éloignait, en sorte qu'il cessa d'être entendu à la distance de cent trente-quatre pas, tandis que le son auquel l'air servait de véhicule ne s'éteignit qu'à la distance de quatre cents pas. » (Haûy.)

Des expériences analogues exécutées à l'aide de longues barres de bois ou de fer donnèrent le même résultat quant à la supériorité de vitesse, mais un effet inverse relativement à l'intensité. Nous citerons plus loin la curieuse expérience de Wheatstone répétée par Tyndall , laquelle permit à des auditeurs d'entendre au second étage d'une maison, par l'intermédiaire de baguettes de sapui, un concert donné au rez-de-chaussée ou dans la cave. Ainsi le bois est un excellent conducteur du son.

Humboldt, décrivant les bruits sourds qui accompagnent presque toujours les tremblements de terre, cite un fait qui prouve la facilité avec laquelle les corps solides transmettent le son à de grandes distances. « A Caracas, dit-il, dans les plaines de Calabozo et sur les bords du Rio-Apure, l'un des affluents de l'Orénoque, c'est-à-dire sur une étendue de 150000 kilomètres carrés, on entendit une effroyable détonation, sans éprouver de secousses, au moment oii un torrent de laves sortait du volcan Saint-Vincent, situé dans les Antilles à une distance de 1200 kilomètres. C'est, par rapport à la distance, comme si une éruption du Vésuve se faisait entendre dans le nord de la France. Lors delà grande éruption du Cotopaxi, en 1744, on entendit des détonations souterraines à Honda, sur les bords du Magdalena : cependant la distance de ces deux points est de 810 kilomètres, leur différence de niveau est de 5500 mètres, et ils sont séparés par les masses colossales des montagnes de Quito, de Pasto et de Popayan, par des vallées et des ravins sans nombre. Evidemment, le son ne fut pas transmis par l'air; il se propagea dans la terre à une grande profondeur. Le jour du tremblemenl de terre de la Nouvelle-Grenade, en février 1855, les

mêmes phénomènes se reproduisirent à Popayan, à Bogota, à Santa Marta et dans le Caracas, où le bruit dura sept heures entières, sans secousses, à Haïti, à la Jamaïque et sur les bords du Nicaragua. » {Cosmos, I.)

En résumé, la transmission du son du corps sonore à l'oreille peut se faire par l'intermédiaire des corps solides, des liquides et des gaz ; mais c'est l'atmosphère qui est le véhicule le plus ordinaire.

Il résulte de là que le son ne dépasse point les limites de l'atmosphère. Le bruit des explosions volcaniques, par exemple, ne peut se propager jusqu'à la Lune ; et de même, les habitants de la Terre n'entendent pas les sons qui pourraient se produire dans les espaces célestes'. Les détonations des aérolithes indiquent donc que ces corps, au moment où ces détonations ont lieu, se trouvent déjà dans notre atmosphère : ce qui peut nous renseigner sur les limites de la couche gazeuse dont notre planète est enveloppée. Sur les hautes montagnes, la raréfaction de l'air est cause d'un grand affaiblissement dans l'intensité des sons. Selon de Saussure et tous les explorateurs qui lui ont succédé, un coup de pistolet tiré au sommet du Mont-Blanc fait moins de bruit qu'un petit pétard. « J'ai répété plusieurs fois cette expérience, dit Tyndall ; la première fois avec un petit canon d'étain, et plus tard avec des pistolets. Ce qui me frappa particulièrement, ce fut l'absence de cette plénitude et de cette netteté de son qui caractérisent un coup de pistolet à des élévations moindres; le coup produisait l'effet d'une bouteille de vin de Champagne, et cependant le son ne laissait pas d'être encore assez intense. Ch. Martins, en décrivant un orage dont il a été témoin dans ces hautes régions,

i. Les pythagoriciens croynienl, h une harmonie produite par le mouvement des sphères. Les sept planètes formaient un concert parfait, et si les oreilles des humains ne parvenaient point à entendre ces sons d'origine céleste, ce n'est pas à l'ahsence d'un milieu capable de les propager qu'ils attrihuaient cette impuissance. Ils en donnaient pour raison que, depuis la naissance, les oreilles de cliacun y sont habituées, et que, pour distinguer cette harmonie, il faudrait qu'il y eût le contraste du silence. Âristote, qui combat l'hypothèse pythagoricienne, le fait à l'aide d'arguments qui ne valent pas mieux. (V. De Cœlo, liv. II.)

(lit que « le tonnerre ne roulait pas ; c'était un coup sec comme la détonation d'une arme à feu. » Gay-Lussac, dans sa célèbre ascension en ballon, remarqua que les sons de sa voix étaient considérablement affaiblis à la hauteur de 7000 mètres où il s'était élevé.

En résumé, de tous les faits que nous venons de passer en revue, que faut-il conclure? Le voici :

Le son a son origine dans certains mouvements imprimés aux masses ou aux molécules des corps élastiques; la percussion, le frottement, le pincement, l'action de la chaleur, de l'électricité , les combinaisons brusques qui déterminent les explosions chimiques, sont autant de modes de production du son;

Les corps sonores sont les corps élastiques : ils peuvent être solides, liquides ou gazeux;

Mais il ne suflit pas que le mouvement qui cause le son se produise dans les corps sonores, pour que l'oreille normale en perçoive la sensation, il faut qu'il y ait entre la source et notre organe d'audition une succession ininterrom])ue de corps, une suite de milieux pondérables;

L'air est le véhicule le plus ordinaire du son; mais les corps solides, les liquides et les différents gaz sont aussi propres à transmettre le mouvement particulier qui le constitue;

Le vide eniin ne permet pas la transmission du son.