VIBRATIONS SONORES
verticalement dans l'air, puis le renvoie sans lui laisser toucher terre. Ici le mouvement est différent de celui du pendule. Le ballon s'élève avec une vitesse décroissante, à peu près comme pour le pendule (mais la vitesse décroît suivant une loi différente) ; il arrive à s'arrêter, puis il retombe avec une vitesse toujours croissante, s'arrête brusquement et repart, renvoyé en l'air par la force musculaire du joueur, au moment où sa vitesse était très-grande et croissait toujours suivant la loi de la chute des corps. Dans ce cas, différent, comme on le voit, de celui du pendule, les deux points extrêmes de la course correspondent, l'un à la vitesse zéro, l'autre à une vitesse très-grande et même à la plus grande vitesse possible.
Il existe dans la nature un très-grand nombre de vibrations de formes variées. Les études dont elles ont été l'objet, l'importance qu'on y a justement attachée, en font une des branches les plus fécondes de la physique contemporaine. Parmi tous ces mouvements vibratoires, je vais choisir un groupe particulier, qui mérite une attention spéciale par la grande facilité qu'il offre à l'étude, et par l'importance considérable de ses applications dans l'histoire de la civilisation humaine.
2. Je vais démontrer que le son est produit par les vibrations des particules des corps. Pour comprendre des vibrations de ce genre, il n'est pas besoin de connaître la structure intime des corps eux-mêmes; il suffît de savoir que les corps se composent de petites particules, et que ces particules ou molécules peuvent s'éloigner les unes des autres, au moins entre certaines limites, sans entraîner la rupture ou la désagrégation du corps.
Ceci est le résultat d'observations de tous les jours; pour l'étude que j'entreprends ici, nous n'avons pas besoin d'aller plus loin, ni de formuler une opinion, forcément plus ou moins hypothétique, sur la structure intime des corps eux-mêmes.
Nous devons cependant, à cette notion, en joindre une autre, celle de l'élasticité des corps. Un corps est dit élastique si les molécules, écartées de leur position d'équilibre naturel, tendent à y revenir aussitôt que cesse la cause extérieure qui les en avait éloignées.
Quand une molécule se trouve dans le cas indiqué, elle fait ce que fait le pendule. A peine redevenue maîtresse de ses mouvements, elle retourne vers la position qu'elle avait auparavant, d'abord avec une faible vitesse, puis avec une rapidité toujours croissante. Arrivée à la position de son équilibre naturel, en vertu de sa propre inertie elle continue pendant un certain temps le mouvement déjà commencé, puis, finalement, s'arrête pour revenir sur ses pas. Elle oscille ainsi autour de sa position d'équilibre naturel, précisément comme le pendule oscille en deçà et au-delà de sa position verticale. Pour ce cas, le calcul démontre que la vibration est simple comme celle du pendule.
Mais dans l'étude des vibrations, auxquelles peut être sujet un corps, ou une partie d'un corps, il ne suffît pas de considérer le mouvement d'une molécule isolée. Le corps est formé d'un très-grand nombre de molécules; chacune d'elles vibrant, il importe de savoir si ces vibrations ont une influence sur les mouvements des molécules voisines. Sous ce rapport, tous les cas sont possibles, suivant les conditions spéciales dans lesquelles se produisent les vibrations, et suivant les causes qui les provoquent. Il arrive souvent que les molécules isolées vibrent chacune pour leur compte, comme si les autres n'existaient pas. Ces vibrations qui s'exécutent en désordre suivant toutes les directions possibles, jouent un très-grand rôle dans les phénomènes de la chaleur et dans d'autres encore ; mais elles n'ont pas d'action directe sur le son. Pour que les vibrations soient sonores, il faut que les molécules exécutent leurs mouvements avec une certaine régularité d'ensemble.
