PROPAGATION DU SON

g 4. — UODE DE PEOPAGATION.

L^expénciii (' la plus simple que Ton puis>e faire pour donner une idée du mode de prnpai^ation du son dan- Ir-^ milieux élas- I ]u(>- i'<\ relie que I on exécute d'ordinaire avec l appareil à sept btllea d ivou e^ iig. 403»

29 PROPAGàTieiV DU ^ON.

Lea sept biUes sont suspendues à des ûls de soie très-flexibles

elles se touchent, et sont parfaitement alifçnées.

Ceci posé, si l'on soulève légèrement la première et qu'on la laisse retomber sur celle qui la suit, on voit aussitôt la dernière se mettre en mouvement sans que les autres al«it éprouvé de dérangement appréciable Ce qui arrive en ces circonstances s'explique

Fig. 401.

aisément : la bille choquée directement se comprime, puis, so détendant comme un ressort, elle transmet à la suivante la compression qu'cll(»a reçue. Le mouvement se propage; il ne revient pas on arrière, et toutes les billos élastiques qui se le LransmcLtent I une à Tautre n'éprouvent d autre effet que des compressions rapides suivies d'un prompt retour à leur forme et à leur état primitif.

La transmission du mouvement sonore se fait d'une manière analogue.

Supposons qu'au milieu d'une couche d'air homo£r<"^ne et de température constante, soit une sphère solide /' fig. 404 dont le rayon CO puisse tout à coup s'allonger d'une petite quantité 00' , de sorte f\uo lo volume de la sphère éprouve pendant un tomps appréciable, mais tré-^court 6, une faible dilatation. La surtaco solide, en se déplaçant, poiisso les molécules d'air qui la touchent, et comme la transmission d'un mouvement ne peut so faire d'une façon absolument instantanée, la compression pendant le temps 6 ne s'étendra qu'à une distance finie OD = ^ de la position primitive de la surface ; à une distance plus grande tout le fluide élastique est encore dans son état naturel. Mais pendant l'instant suivant, la couche d'air comprimée va se détendre, et dans ce retour à sa densité primitive elle comprimera la couche suivante. Celle-ci fait à son tour fonction de ressort , et Tagitation qui a pris nais^nce contre la sphère solide 8*étend uniformément

Fig. 404.

PKOPAGàYlOM DU SON.

dans toutes les directions si tout est semblable autour du centre d*ébranleineiit.

Ici, comme dans Texpérience des billes d'ivoire, le mouvement ne revient pas en arrière ; il ne fait que passer par les molécules qui le transmettent, et si Fébranlement est de très- courte durée, il a complètement cessé à rorigine lorsqu'il atteint les points un peu éloignés de celle - ci. Ainsi, lorsqu'on tire une arme à feu, on a complètement cessé d'entendre le bruit dû à son explosion au moment où il arrive à roreilie d'un observateur placé à quelques centaines de mètres.

Presque tous ces cnractèrcs de la propagation du son se retiuuNcnt dans les mou\euieuts des ondes que l'on fait naître

Fig. 40&.

à la surface des liquides en choquant un point de leur surfoce. Seulement ici, c'est en vertu de Taction de la pesanteur que les molécules soulevées autour du centre, sous forme de ride circulaire, retombent et poussent celles qui les suivent, tandis que dans la transmission des ondes soncH^ Tèlasticitô du milieu est la seule force qui se trouve mise en jeu.

On peut, au reste, disposer une expérience dans laqudle le progrès du mouvement se suit k Tœil aussi facilement que dans la transmission des ondes liquides proprement dites, quoique lu propagation ne soit en dernière analyse que le résultat des

M VITBS^B DU SON

acHrins élastiques d'uiio série de (ouches d'air successives.

Ou [irend une cinquanUine de tubes en U, tels qu'on les emploie pour séclier les gaz; on les fixe à un support convenable , une tringle de bois, par exemple, de manière -que leurs plans soient parallèles entre eux fig. 405.

Tous ces tubes présentent alors une de leurs branches d'un des côtés de la tringle, l'autre de l'autre côté.

On met dans tous un liquide coloré qui s'élève à peu près au milieu de leur hauteur, puis, à l'aide de bouchons et de tubes de caoutchouc, on réunit la branche postérieure du premier à la branche antérieure du second, et ainsi de suite jusqu'à l'extrémité de la série. Si alore on vient à injecter brusquement un peu d'air dans la branche antérieure du premier tube, on voit les niveaux du liquide s'abaisser progressivement en a, a\ a".

A un moment donné, la ligne qui passe par tous ces ni\ t aux affecte la forme d'une cx)urbe allongée ; et si le nombre des tubes est suffisant, on peut voir cette sorte de courbe se proDaeor dans le sens Ail'. ^

La condensation de la couche d'air directement comprimée en A s'est donc successivement communiquée à toutes les autres colonnes élastiques de la série.

§ 2. — DKTBRMINATIOX DE tA VITESSE DE PB0PA6ATI0N

DU SON DANS l'AïR,

^ L'étude de la propagation du son dans l'air, la recherche des circonstances qui peuvent influer sur la vitesse a\ er laquelle elfe s'opère, ont été depuis deux siècles environ I objet d'un -raiid nombre d'expériences. Nous allons en indiquer quelques-unes!

Indicmtioiis du P. Mersenne. — « Lorsque nous voy ons dit Mersenne, un bûcheron abattre du bois dans une forêt à'une distance un peu considérable, nous reconnaissons immédiatement que le bruit de chaque couf) di> liarî)e mH un temps sensible pour arriver jusqu'à notre oreille; ih même encore lorsque nous observons de loin l'explosion d'une ])ièce de canon, nous aperoevo?is la lumière bien avant d'entendre le bruif.

« La i)ropagation du son n'est donc pas instantanée. Avecoueïle vitesse se fait-elle, c'est ce qtie personne n'a pu dire jusqu'ici.. Aussi indiquer di-jp h-i les expériences qui me paraissent pouvoir conduire a quckpie c hose de certain sur cette matière.

« Il faudra d abord se servir de canons de calibres différents pouvant ôu^ entendus à deux lieues; secondement, il faudra lès