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nautes ont peine à se faire entendre même à de faibles hauteurs. « Tandis que nous entendons, dit M. Flammarion, une voix qui nous parle à 500 mètres au-dessous de nous, on n’entend pas clairement nos paroles, dès que nous parlons à plus de 400 mètres. » d
Dans l’eau, les ondes sonores se transmettent avec une plus grande intensité que dans l'air, si toutefois le corps sonore vibre avec la même énergie dans l’un et l’autre milieu. Dans les corps solides, de forme cylindrique ou prismatique, le son se propage sans s’affaiblir autant que dans l’air ou les gaz. Tout le monde connait l'expérience qui consiste à placer l'oreille à l’extrémité d’une longue poutre de bois : on y entend très-distinctement les plus petits bruits, par exemple celui que produit le frottement d’une épingle. Les sauvages approchent l'oreille de terre pour entendre les sons lointains que l’air serait impuissant à transmettre à la même distance.
Un fait généralement connu, et qui est d’une observation facile, c'est que le son s’entend mieux pendant la nuit que dans la journée. Mais les physiciens ne sont pas d'accord sur la raison de cet accroissement. Voici ce qu'en dit M. Daguin, dans
- son Traité de physique :
« C’est un fait bien constaté que les sons s’entendent beaucoup plus loin pendant la nuit que pendant le jour; c’est pour cela que certains échos n'existent qu'après le coucher du soleil. M. de Humboldt a observé, par exemple, que le bruit des cataractes de l’Orénoque, entendu à plus d’une lieue,
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est à peu près trois fois plus fort la nuit que lei jour t. Ce fait avait été remarqué par les Indiens et les missionnaires d’Aturès. Quand on se trouve sur une colline qui domine une grande ville, on reconnait facilement aussi que le bruit lointain des voitures se distingue beaucoup mieux la nuit que le jour. M. de Humboldt a remarqué de plus, que l'augmentation d'intensité est moins sensible sur les plateaux élevés que dans les plaines basses, et sur la mer que sur les continents.
« L’accroissement de l'intensité du son Dont la nuit était connu des anciens; Aristote en fait mention dans ses problèmes, et Plutarque dans ses dialogues. On à voulu en trouver l’explication dans les mille bruits confus qui agissent sur l'oreille pendant le jour, et n’existent pas pendant la nuit; mais cette explication ne pourrait s'appliquer aux forêts de l’Orénoque, dans lesquelles une foule d'animaux, d'insectes nocturnes, remplissent l'air de leurs cris ou de leurs bourdonnements (?). M. de Humboldt a trouvé la véritable explication, en remarquant que, pendant la nuit, l’air est calme et homogène, ce qui favorise la propagation du son ; tandis que, pendant le jour, il est agité et composé de parties d’inégale densité, à cause de l’action du soleil, qui échauffe
4. Voici les paroles de Humboldt : «Pendant les cinq jours que nous passâmes dans le voisinage de la cataracte, nous remarquâmes avec surprise que le fracas du fleuve était trois fois plus fort pendant la nuit que pendant le jour. En Europe on observe les mêmes singularités à toutes les chutes d’eau. Quelle en peut être la cause dans un désert où rien n’interrompt le silence de la nature ? Il faut probablement la chercher dans le courant d'air chaud ascendant qui cesse pendant la nuit, lorsque la surface de la terre est refroidie. » (Tableau de la nature. TI.)
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le sol d’une manière différente suivant la nature et
- l’état de sa surface. Il en résulte que l’air en contact
prend des températures différentes, et que les parties les plus dilatées s’élevant et se mêlant imparfaitement à celles qui sont moins échauffées, l’air près de la surface de la terre, est peu homogène. Cela posé, un rayon sonore, à chaque passage d’une masse d’air dans une autre de densité différente, éprouve une réflexion partielle, de sorte que la portion qui passe outre a perdu de son intensité. Cette explication avait été entrevue par Aristote, qui attribuait au calme de la nuit la plus grande intensité du son, et par Plutarque qui, allant plus loin, voyait la cause de l’affaiblissement du son pendant le jour au mouvement tremblant de l'air, ou à l’action du soleil. L’on voit aussi pourquoi sur mer le changement d'intensité du son, du jour à fa nuit, est moins sensible que sur terre ; c’est que la température de la surface de l’eau est beaucoup plus uniforme que celle du sol. »
Ainsi Humboldt attribue l’accroissement d’intensité du son pendant la nuit à l’homogénéité des couches d'air et à leur calme relatif, qui permettraient aux ondes sonores de se propager, sans perdre de leur amplitude par la réflexion. La raison de cette différence est autre selon Nicholson; elle est, suivant celui-ci, tout entière dans ce fait que pendant le jour, une multitude de bruits venant à la fois faire leur impression sur l'oreille, chacun d’eux doit se distinguer moins aisément. « Le silence de la nuit, dit-il, repose nos organes et les rend plus sensibles à de faibles impressions ; le silence exalte l’ouie comme l'obscurité aiguise la vue » Il ne nous paraît pas
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douteux que le concours de ces causes diverses agit pour rendre l'intensité des sons, et par suite leur portée, plus grande la nuit que le jour. On verra plus loin d’intéressantes expériences, dues à Tyndall, et qui montrent que la question est loin encore d’être entièrement élucidée.
D’après les observations de Bravais et de Martins, la distance à laquelle parvient un son dépend aussi de la température de l’air : cette distance est plus grande pendant les froids de l'hiver, dans les régions glacées du pôle ou des hautes montagnes. C’est : donc ici à l’homogénéité de l'air, plutôt qu’à sa densité, qu'on doit attribuer la cause de ce fait, puisque sur les montagnes la densité de l'air est moindre que dans la plaine. Là encore, d’ailleurs, la sensibilité de l’ouïe se trouve évidemment exaltée : dans les régions polaires comme sur les hautes montagnes, comme dans les couches élevées de l’air atteintes par les ballons, un silence presque absolu règne à tout instant, et l’audition d’un son unique n’y est pas contrariée par les mille bruits confus des régions habitées. Ces bruits innombrables doivent agir sur notre oreille de la même manière qu’agit, pendant le jour, lalumière diffuse de Pair, laquelle nous empêche de voir les étoiles, si faciles à distinguer dans l’obscurité.
L'intensité du son transmis dépend certainement de l’état de repos ou d’agitation de l'air. C’est par un temps calme quil s'entend distinctement à la plus grande distance : le vent affaiblit le son, même quand il vient du point où résonne le corps sonore. C’est ce que constatait Derham à Porto Ferajo (Ile d’Elbe) où le son du canon de Livourne
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hs entendait mieux par un temps calme que lorsque
le vent soufflait, même quand sa direction était celle de Livourne à Porto. Le vent affaiblit donc le son : il en diminue la portée d'autant plus d’ailleurs qu’il souffle dans une direction plus opposée. Son influence est minimum, quand sa direction est à angle droit avec le mouvement des ondes sonores. Enfin, l’affaiblissement est plus marqué pour les sons faibles que pour les sons forts. Peut-être cette influence du vent sur la portée des sons n’est-elle pas entièrement due à l’agitation des molécules de l'air : nous inclinons à croire que le bruit du vent luimême y est pour quelque chose. Dès qu’il souffle un peu fort, il en résulte comme une basse continue qui doit rendre moins vive la sensibilité de l'oreille. La direction des vibrations, c’est-à-dire la façon dont l'auditeur est tourné relativement au point d’où part le son, a aussi sur l'intensité de celui-ci une grande influence. Si, quand on écoute les fanfares d’un cor de chasse, l’exécutant tourne le pavillon de son instrument dans diverses directions, l'intensité du son varie au point qu’il semble tantôt s’approcher, tantôt s'éloigner du lieu où se trouve l’auditeur : généralement tout obstacle interposé, surtout s’il s’agit d’un corps dont la masse transmet mal les vibrations, empêche le son de se propager; il se forme derrière lui comme une ombre sonore; l’intensité du son en est considérablement altérée.
Les circonstances susceptibles de modifier l’intensité d’un son sont donc très-variées. Il en résulte que la plus grande distance à laquelle il peut parvenir est difficile à déterminer. Dans les exemples remarquables que citent les physiciens, de sons en-