LES ONDES SONORES

pluie ou le souffle d'un vent léger, jusqu'aux vagues produites par un bateau à vapeur, assez fortes déjà pour ballotter un nageur ou un canot ; et encore jusqu'aux vagues furieuses de l'Océan agité par la tempête, dont les vallées peuvent loger des vaisseaux de ligne de la poupe à la proue, et dont les montagnes dépassent la hauteur des mâts. Nous trouvons de semblables différences dans les ondes sonores : les petites rides de la surface de l'eau à ondes courtes correspondent aux sons aigus ; les longues vagues de l'Océan, aux sons bas. LhU à 33 vibrations a, par exemple, des ondes de 36 pieds de long ; son octave supérieure n'a que des ondes moitié aussi longues, et les notes les plus élevées du piano ne donnent que des ondes de 3 pouces.

Yous voyez que la longueur d'onde dépend de la hauteur du son ; j'ajouterai que la hauteur des montagnes, ou bien, en parlant de l'air, l'intensité des condensations et des dilatations successives, correspond à la force et à l'intensité du son. Mais des ondes d'eau de même hauteur peuvent avoir des formes différentes. Les sommets de leurs montagnes peuvent, par exemple, être pointus ou arrondis. Des différences semblables peuvent aussi se présenter pour des ondes sonores de même intensité et de même hauteur : c'est le timbre qui correspond à la forme des ondes de l'eau. On transporte dans l'étude des ondes sonores cette idée de la forme des ondes de l'eau.

Imaginez qu'on aplatisse des ondes d'eau de différentes formes : la surface aplanie ne présentera certainement plus de différences de forme ; mais, dans l'intérieur de la masse d'eau, nous aurons des distributions différentes de pression et de densité, qui répondront aux différences de forme de la surface primitive.

Nous pourrons donc, dans ce sens, parler de la forme des ondes sonores et la représenter. Nous élevons la courbe là où la pression augmente ; nous l'abaissons où elle dinrimie. C'est tout comme si, au-dessous de la couche, se trou-

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vait un fluide comprimé qui ne reperdrait sa densité naturelle qu'en se détendant jusqu'à la hauteur de la courbe.

Malheureusement nous ne pouvons encore nous rendre compte que dans des cas très-rares de la manière dont varie la forme des ondes avec les timbres des divers corps sonores.

La figure 39 représente Tune des formes les plus impor-

Fig. 39.

tantes des ondes sonores ; nous pouvons l'appeler la forme de l'onde simple ou pure. On ne la voit sur l'eau que lorsque les ondes, peu hautes par rapport à leur longueur, glissent, sans éprouver aucune influence perturbatrice, à la surface d'une eau non ridée par le souffle du vent. Les montagnes et les vallées sont arrondies, également larges et symétriques, de telle façon que si l'on pouvait retourner les montagnes et les coucher dans les vallées, elles les rempliraient exactement. On pourrait caractériser cette forme d'une manière plus nette, en disant que les molécules d'eau parcourent avec des vitesses égales des orbites parfaitement circulaires et de petits diamètres. A cette forme simple correspond une espèce de sons que nous appellerons sons simples, par rapport à leur timbre, en nous basant sur des faits que nous étudierons un peu plus loin. Nous obtenons de pareils sons en plaçant un diapason vibrant devant l'ouverture d'un tuyau résonnant. Le son d'une voix humaine, chantant la voyelle ou sur une note moyenne, ne paraît pas s'éloigner beaucoup de cette somme d'onde.

On connaît suffisamment les lois du mouvement des ondes, pour pouvoir, dans certains cas, déterminer la forme