LA VITESSE DU SON
$S 1. — La vitesse du son dans l’air.
Les faits qui prouvent que le son ne se transmet pas instantanément du corps sonore à l'oreille, sont connus de tout le monde. Nous en avons rappelé quelques-uns’(Ch. I, $ 5), et il suffit d’une assez faible
distance pour constater l’existence d’un intervalle
appréciable entre l'instant où l’œ1il voit le mouvement qui donne naissance au son, et celui où l’oreille en perçoit la première impression.
Ainsi le son se propage successivement au travers des milieux pondérables? Quelles sont les lois de ce mouvement, avec quelle vitesse le son se propaget-1l ? Cette vitesse est-elle constante ou bien varie-telle avec'la distance de la source ? Est-elle différente selon le milieu, plus petite ou plus grande dans les liquides ou les solides que dans l'air ou dans les gaz, dans des directions variées, horizontales, obliques, verticales, dans les montagnes que
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dans les plaines ? Change--elle enfin si les conditions atmosphériques changent, si la température, { ; la pression du baromètre, l'humidité de l'air, sa densité varient elles-mêmes”? Est-elle augmentée ou diminuée par les mouvements de transport de l'air, par le vent ? | a On voit par là combien la question est complexe; 1 mais les premiers physiciens qui l’ont abordée, ne l'ont naturellement envisagée d’abord que sous son aspect le plus simple. Ils se sont bornés à mesurer grossièrement la vitesse de propagation du son dans l'air, sans tenir compte des circonstances que nous venons de mentionner.
En général, toute mesure de la vitesse du son est ? basée sur la différence qui existe entre la vitesse de la lumière et celle du son lui-même; et à vrai dire, ce n’est jamais que cette différence qu’on a déterminée dans toutes les expériences antérieures à ces dernières années. Nous avons vu Sénèque constater le fait, et, à la vérité, tout le monde aujourd’hui sait qu'on ne commet en ce Cas aucune erreur appréclable en considérant la vitesse de la lumière comme infinie.
Voici donc le procédé à suivre : on mesure avec le plus de précision possible une distance aux deux extrémités de laquelle se postent deux observateurs. L'un d'eux produit un son à l’aide d’un procédé visible, par la détonation, par exemple, d’une arme à feu, dont la lumière, au moment où l’aperçoit le second observateur, donne l'instant précis où commence l’ébranlement sonore. Ce second observateur, muni d’un instrument propre à évaluer le temps, d’une montre à secondes, je suppose, note
de
“LA VITERSE DU 60N RS ce? »
© Pinstant de l'apparition du signal lumineux, puis celui où son oreille perçoit la première impression du son: l'intervalle indique en secondes et fractions de seconde le temps écoulé entre ces deux phases du phénomène. Il est clair qu’en divisant la distance
des stations par le nombre mesurant cet intervalle, on aura l’espace parcouru par le son en une seconde,
c’est-à-dire sa vitesse. Cela suppose à la vérité que la vitesse du son est constante, ce qu’on peut vérifiersapproximativement du reste, en faisant varier : la distance des stations extrêmes, ou en établissant des postes d'observation intermédiaires.
Avant de décrire les expériences récentes les plus précises, nous allons faire l’histoire sommaire des
déterminations anciennes de la vitesse du son.
Ces déterminations sont loin d’être concordantes, comme on va le voir, ce qui n’a rien d'étonnant, si l’on songe au peu de précision des premiers procédés adoptés.
La plus ancienne mesure parait être due aux académiciens de Florence et dater de l’année 1660. Ils trouvèrent une vitesse de 1148 pieds, c’est-à-dire de 372" 90. Le père Mersenne avait déjà obtenu in-
directement la vitesse du son, en se basant sur le
phénomène de l’écho ou de la réflexion du son ; le nombre auquel il était arrivé était de 972 pieds ou
316 mètres environ par seconde. Le premier de ces
nombres était trop fort, le second trop faible. Les autres mesures s’éloignaient plus encore de la vérité 1. Il faut dire que de tels résultats ne peuvent
