INTENSITÉ DU SON

il pourra se faire que le premier soit entendu d’un observateur placé sur le Mont-Blanc, et que le second ne soit pas entendu sur le pont de Chamouny.

Nous avons déjà, sans doute, une première idée parfaitement claire de la propagation, à travers l’air environnant, du son né de l’explosion du ballon. L’onde sonore propagée dans tous les sens à partir du point où l’explosion a été produite la diffuse dans la masse d’air ébranlée, qui va sans cesse en augmentant, et il est évident que ce ne peut être sans un certain affaiblissement du mouvement propagé. Supposons autour du centre d’ébranlement une couche d’air sphérique d’un mètre de rayon ; une couche d’air de même épaisseur et dont le rayon est de deux mètres contient quatre fois plus d’air ; une couche de trois mètres de rayon en contient neuf fois plus ; une couche de quatre mètres en contient seize fois plus , et ainsi de suite. La quantité de matière mise en mouvement augmente donc comme le carré de la distance au centre d’ébranlement. L'intensité ou l’éclat du son diminue dans le même rapport. Nous énonçons cette loi en disant que F intensité du son varie en raison inverse du carré de la distance .

Nous allons maintenant envisager le sujet sous un autre point de vue. L’effet mécanique d’une balle qui frappe une cible dépend de deux données, le poids de la balle et sa vitesse : cet effet est proportionnel au simple poids de la balle, mais il est proportionnel au carré de la vitesse. La démonstration de ces deux lois rentre dans la mécanique générale plutôt que dans notre sujet actuel. Cela posé, ce qui est vrai pour une balle frappant la cible l’est également pour une molécule d’air frappant le tympan de l’oreille. Examinez attentivement comment se comporte une molécule d’air atteinte par une onde sonore :

LEÇON I

au premier instant, elle est tirée de son état de repos et poussée vers la molécule voisine ; elle prend ainsi un mouvement, d’abord accéléré, et qui se ralentit ensuite-; la force qui lui donne l’impulsion rencontre dans l’élasticité de l’air une force antagoniste, qui finit par arrêter la molécule et la faire reculer. A un certain point de l’excursion, la vitesse atteint un maximum, et ï intensité du son est proportionnelle au carré de cette vitesse maximum . L’effet sonore est donc soumis à la même loi que l’effet mécanique. Tout ce que nous éprouvons par l’effet des agents extérieurs dépend des lois de la mécanique ; si nous entendons un son plus fort qu’un autre, c’est parceque nos nerfs auditifs sont ébranlés plus fortement dans le premier cas que dans le second.

L’espace que parcourt la molécule d’air dans son mouvement de va-et-vient, ou dans l’acte de transmission de l’onde, se nomme Y amplitude de la vibration. L’intensité du son est aussi proportionnelle au carré de cette amplitude .

L’affaiblissement du son, en raison inverse du carré de la distance, n’aurait plus lieu, si l’onde sonore se propageait dans des conditions qui ne permissent pas sa diffusion latérale. En lançant le son dans un tube dont la surface intérieure est exempte de toute aspérité, nous réalisons ces conditions essentielles, et l’onde ainsi confinée se propage à de grandes distances, presque sans rien perdre de son intensité . Prenez ce tube en fer blanc de cinq mètres de long, appliquez votre bouche à son embouchure, parlez si bas que vous ne soyez entendu d’aucun de vos voisins : une personne qui prêtera l’oreille à l’autre extrémité vous entendra parfaitement, de même qu’elle entendra le tic-tac de votre montre, si vous la placez à l’orifice du tube. Maintenant, devant l’extrémité du même