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était transmis dans ces circonstances qui ne sont
sans doute pas exceptionnelles? La vérité est que par l’air même, le son se propage souvent à une grande distance. Témoin les roulements du tonnerre, mais surtout les détonations des bolides qui éclatent parfois à des hauteurs énormes. Chladni cite des météores dont l’explosion n’a été entendue que 10 minutes après la vue du globe lumineux, ce qui suppose une hauteur d’au moins 200 kilomètres. Le bolide observé dans le midi de la France le 14 mai 1864, a présenté la même particularité, et les observateurs ont noté jusqu’à 4 minutes entre l’apparition et la perception du bruit de la détonation. « Pour qu’une explosion, dit à ce sujet M. Daubrée, produite dans des couches d'air aussi raréfiées, ait donné lieu à la surface de la terre à un bruit d’une pareille intensité, et sur une étendue horizontale si considérable, il faut admettre que sa violence dans les hautes régions dépasse tout ce que nous connaissons. » La durée de la détonation de certains bolides est un phénomène également remarquable ; il y à là, probablement, un effet de répercussion du son sur les couches d’inégale densité de l’air, ana- * logue au roulement du tonnerre dans les orages.
8 4. — De la portée des sons.
La limite à laquelle une oreille de sensibilité moyenne cesse d'entendre un son est ce que l’on nomme sa portée. Le raisonnement et l'expérience
CESR, ji A NÉ 7 Er UE SÉPIRO RES STE
s’accordent à montrer que cette limite dépend d'a: Ü bord de l'intensité intrinsèque de l’ébranlement sonore, ainsi que de toutes les autres circonstances à qui modifient l'intensité du son le long du parcours qu'il suit pour arriver jusqu’à l'oreille. Aïnsi la portée d’un son doit varier avec la nature du milieu dans lequel le son se propage, avec la densité de ce milieu, sa température, l’état de calme ou de trouble de l'air, probablement aussi avec la quantité de vapeur d’eau qu'il contient, en un mot avec le plus ou moins d’homogénéité de ses couches successives. Nous venons déjà de passer en revue un certain nombre de faits qui montrent la réalité de ces divers genres d'influence. Il est bon d'entrer à cet égard dans quelques détails, la question ayant au point de vue pratique une certaine importance, notamment en ce qui concerne l’efficacité des signaux sonores, qu'on emploie dans la marine, sur les chemins de fer, etc., lorsque les brumes atmosphériques ne permettent pas l'emploi des signaux lumineux.
Auparavant toutefois, n'oublions pas une distinction essentielle. Le son consistant dans l'impression que produit sur l’organe de l’ouïe la succession des vibrations ou des ondes aériennes, il peut arriver et il arrive en effet que l’impression cesse, avant que le mouvement vibratoire, cause de cette impression, ait lui-même complétement cessé. Dans ses expériences sur la vitesse du son, M. Regnault a parfaitement constaté cette distinction. « Lorsque l'onde, dit-il, n’a plus assez d'intensité, ou qu'elle s’est assez modifiée pour ne plus produire sur notre oreille la sensation du son, elle est encore capable, même
PT ENONCE ET En 7 à * + . Û J 7 Ye :
après un parcours très-prolongé, de marquer son arrivée sur nos membranes. » Ce savant physicien a trouvé qu’un coup de pistolet, chargé avec un gramme de poudre, donne un son qui cesse d’être perçu par l'oreille après des parcours de
1150 mètres dans un tuyau de 108" de diamètre, 3810 — — 300 — 9540 — — 1100 —
La portée du son est sensiblement proportionnelle au diamètre du tuyau ou de la colonne d’air qui propage le son. Mais cette onde qui, aux distances cidessus, ne donne plus de son perceptible, chemine toujours. Elle n’est à peu près complétement éteinte qu'aux distances suivantes :
56 mètres dans la conduite de 108um 11430 — — 300 19851 — — 4100
La portée du son perceptible et la portée limite des ondes silencieuses seraient beaucoup moindres dans l'air libre que dans un espace limité, parce que dans Pair libre l'amplitude des vibrations, par suite lPintensité du son diminue rapidement ; théoriquement nous avons déjà dit que cette diminution est proportionnelle au carré des distances. Mais on croyait que dans une colonne cylindrique l'inten- Sité restait constante, ce qui eût donné à la portée une valeur infinie ; mais les expériences de M. Regnault, ainsi que nous l’avons dit déjà, prouvent qu'il n'en est pas ainsi ; les ondes sont peu à peu affaiblies puis éteintes, par l'influence des parois des tuvaux. Pour les ondes sonores proprement
LE SONse [l
dites, on voit que la limite de perception ou la por-. tée est assez faible.
5. — Sur la transparence et l'opacité acoustique de l'atmosphère. |
Nous arrivons aux expériences de Tyndall sur la portée des ondes sonores. Elles sont intéressantes en ce que, sur plusieurs points, elles se trouvent en contradiction avec les idées généralement admises sur ce sujet par les physiciens. Un temps clair et serein avait été jusqu'ici, nous l’avons vu, considéré comme favorable à la propagation du son ; on avait également cru que la portée était plus grande, si le vent soufflait dans la direction du mouvement des ondes, pourvu toutefois qu’il s’agit d’une brise légère. Or, nous allons voir les faits démentir cette opinion.
Le savant physicien anglais avait été chargé, par! la corporation de Trinity House, « de déterminer la distance à laquelle les signaux ordinaires de brume, tels que porte-voix, trompettes marines, sifflets à vapeur et coups de canon, pouvaient être entendus en mer, et de chercher à constater les causes des variations dans cette distance dépendant de changements dans les conditions atmosphériques. Les signaux ayant été convenablement disposés sur le haut des falaises du South Foreland, dans le voisinage de Douvres, M. Tyndall, monté sur un vapeur que le gouvernement avait mis à sa disposition, s’é-
1. Nous empruntons ces détails au compte-rendu d’une conférence de Tyndall, publiée par le Bulletin de l'Association scientifique de France (t. XIII, p. 382).