MEMOIRE
SUR l'application du gaz d'éclairage au
PYROPHONE.
« Après avoir fait un très-grand nombre d'expériences sur les flammes chantantes en adoptant Thydrogène comme gaz combustible, j'ai démontré le principe d'acoustique suivant :
« Sî^ dans un tube de verre ou d'autre matière^ on introduit deux ou plusieurs flammes isolées^ de grandeur convenable^ et qu'on les place au tiers de la longueur du tube^ comptée à partir de la base inférieure ^ ces flammes vibrent à r unisson. Le phénomène conti?iue de se produire tant que les flammes restent écartées; mats le son cesse aussitôt que les flammes sont 3 mises au contact. »
« J'ai construit, comme application de ce principe de physique, un appareil musical
nouveau, auquel j'ai donné le nom de Pyrophone.
« L'exposé de ce principe et la description du Pyrophone constituaient le sujet du Mémoire que j'ai eu Thonneur de présenter à l'Académie des Sciences dans la séance du 17 mars 1873, et dont M. le baron H.
Larrey a bien voulu donner lecture.
« La principale objection qui ait été faite au fonctionnement du Pyrophone était remploi du gaz hydrogène.
a Au point de vue pratique, ce gaz présente, en effet, plusieurs inconvénients :
« Il est difficile à préparer ;
« Il nécessite Tusage de gazomètres dont les dimensions peuvent être considérables ;
« Enfin ce gaz n'est pas sans présenter quelques dangers.
« J'ai donc dû renoncer au gaz hydrogène. J'ai recherché, depuis plus d'un an, les moyens d'appliquer au Pyrophone le gaz
courant d'éclairage, qu'il est toujours facile de se procurer.
« Dans les premières expériences que j'ai tentées, en introduisant deux flammes écartées, provenant de la combustion du gaz d'éclairage, dans un tube de verre, je n'ai pu obtenir aucun son ; cela provenait incontestablement de la présence du carbone dans ces flammes. Tandis que le son était produit d'une manière très-nette avec le gaz hydrogène pur, c'est-à-dire sans l'interposition d'aucun corps solide dans les flammes , il était impossible de faire vibrer le tube avec le gaz d'éclairage, tout en plaçant les flammes dans des conditions identiques. Il fallait donc, par un procédé quelconque, éliminer le carbone, résultat auquel je suis parvenu par la série des conditions suivantes.
« Lorqu'on examine une flamme dont le gaz combustible est celui de l'éclairage, et qu'on place cette flamme dans un tube de
cristal ou de toute autre matière (métal, toile cirée, carton, etc.), cette flamme est ou éclairante ou sonore,
« Lorsque cette flamme est seulement éclairante, c'est-à-dire dans le cas où Tair contenu dans le tube ne vibre pas, elle présente une forme allongée et pointue à l'extrémité supérieure. En outre, elle oflre un renfoncement vers le milieu, et elle est sans rigidité, obéissant au moindre courant d'air, qui la fait vaciller dans un sens ou dans l'autre.
« A.U contraire, lorsque la flamme est ^owor^, c'est-à-dire lorsqu'elle détermine dans le tube les vibrations nécessaires à la production du son, sa forme est rétrécie, mince, en panache, avec un renflement au sommet.
Pendant que l'air du tube vibre, elle oflre une très-grande rigidité; le carbone, en grande partie, est éliminé, comme de luimême, par un procédé mécanique.
« Les flammes sonores^ provenant du gaz
d'éclairage, sont en effet enveloppées d'une photosphère qui n'existe pas lorsque la flamme est seulement lumineuse. Dans ce dernier cas, le carbone brûle dans la flamme et contribue pour une forte proportion au pouvoir éclairant de cette flamme.
(( Mais lorsque les flammes sont sonores^ la photosphère qui enveloppe chacune d'elles contient un mélange détonnant d'hydrogène et d'oxgyène qui détermine les vibrations de Tair du tube.
« Pour que le son se produise dans toute son intensité, il est nécessaire et suffisant que l'ensemble des détonations produites par les molécules d'oxygène et d'hydrogène, dans un temps donné, soient en accord avec le nombre de vibrations qui correspondent au son produit par le tube*
« Pour mettre ces deux quantités eh aCdord, j'ai songé à augmenter lé nombre des flammes, de manière à augmenter aussi le nombre des détonations du mélangé
d'oxygène et d'hydrogène dans les photosphères et de déterminer ainsi la vibration de l'air du tube. Au lieu de deux flammes d'hydrogène pur, j'ai mis quatre, cinq, six, etc., becs de gaz d'éclairage dans le même tube. J'avais d'ailleurs observé que, plus une flamme est haute, et plus elle contient de carbone. J'ai donc tout d'abord dû diminuer la hauteur de ces flammes, et, par suite, en augmenter le nombre, afin d'obtenir une surface totale des diverses photosphères, suffisante pour produire la vibration de l'air du tube.
« La somme du carbone contenu dans l'ensemble des petites flammes sera toujours beaucoup moindre que la quantité de carbone qui correspondrait aux deux grandes flammes nécessaires pour produire le même son. Je suis parvenu ainsi, les flammes étant séparées, à obtenir des sons dont lé timbre est aussi net qu'avec le gaz hydrogène. Dès que ces flammes^ ou mieux^ dès
que les photosphères qui correspondent à ces flammes, sont mises au contact, le son cesse instantanément.
« Le carbone du gaz d'éclairage, lorsque les flammes sont sonores^ est certainement éliminé presque en totalité. En eff'et, il se forme sur la surface intérieure du tube résonnant, à la hauteur des flammes et audessous, un dépôt très-sensible de carbone dont la couche augmente pendant que Tair du tube vibre.
« Je puis donc affirmer aujourd'hui que le pyrophone est en état de fonctionner tout aussi bien avec les gaz combustibles contenus dans le gaz d'éclairage, qu'avec r hydrogène pur.
« Le phénomène de Tinterférence se produit exactement dans les mêmes conditions pour ces deux gaz, les flammes occupant toujours la même position dans le tube.
. soit aia tiers à partir de la base inférieure.
« Indépendamment du phénomène de
rinterférence, je crois devoir signaler un nouveau procédé à Taide duquel on pourra faire cesser le son produit par les flammes brûlant dans un tube.
(( Supposons qu'une ou plusieurs flammes, placées dans un tube au tiers de la hauteur, à partir de la base inférieure, détermine la vibration de Tair contenu dans ce tube ; si Ton perce un trou au tiers du tube, compté à partir de la base supérieure, le son cesse. On pourrait, en appliquant cette observation, construire' un appareil musical qui serait une espèce de flûte fonctionnant avec les flammes chantantes. Un tel instrument, au point de vue musical, serait fort imparfait, parce que le son ne s'arrêterait pas aussi promptement et aussi nettement qu'en employant dans ce but le phénomène de Tinterférence. Si, au lieu d'ouvrir cet orifice au tiers, on le pratiquait au sixième, le son ne cesserait plus, mais il se produirait un dièze du son initial.
« Dans toutes ces expériences, il m^a été facile de vérifier la formation d'ozone dès que les flammes faisaient vibrer Taîr contenu dans le tube. La présence de ce corps peut être en outre constatée par les réactifs chimiques que la science a fait connaître. »
(Extrait des Comptes-rendus hebdomadaires de l'Académie des Sciences.)
(Séance du 7 décembre 1874.)
Je crois devoir compléter ce qui précède, par les observations suivantes :
Tout corps solide dans l'intérieur d'utie flamme chantante est un obstacle à la production du son ; aussi les particules solides de carbone contenues dans le gaz ordinaire ôont-elles un obstacle réel et considérable à la formation des vibrations.
G'estpourquoi on avait remarqué jusqu'ici qu'il était nécessaire de chanter ou de crier
à peu près dans le son qu'on supposait devoir être rendu par le tube, afin d'exciter la flamme à entrer en vibration.
11 est facile de prouver combien le carbone est contraire à la production du son dans les flammes sonores par Texpérience suivante :
On place un brûleur de gaz hydrogène pur, dans un tube, de manière qu'il produise un son, ayant le plus d'intensité possible.
L'appareil ayant été disposé de manière qu'on puisse carburer petit à petit l'hydrogène, celui-ci'passantalors dans de labenzine, on verra le son diminuer, et la flamme, de sonore^ devenir éclairante.
La transformation du carbone en acide carbonique n'a pas toujours lieu dans une flamme sonore ; et, lorsque l'expérience est
convenablement disposée on peut constater que la flamme élimine le carbone, le projetant contre les parois du tube lorsqu'elle ne peut le brûler entièrement.
Il est donc préférable, d'après ce qui précède, d'employer rhydrogène pur.
Néanmoins, en remplaçant, par exemple, deuxflammes d'hydrogène pur par une quantité de flammes assez considérables et plus petites, formant dans leur ensemble environ le même volume que les deux flammes d'hydrogène pur, on peut arriver à obtenir que ces flammes entrent assez rapidement en vibration, et d'une manière à peu près aussi rapide que celles d'hydrogène pur.
La raison en est qu'une de ces petites flammes de gaz ordinaire contient, par rapport à sa surface enveloppante, une quantité moindre de carbone qu'une flamme plus grande
LES FLAMMES CHANTANTES. lOt
de gaz ordinaire n'en contient par rapport à sa surface enveloppante.
Les points de contact entre Tair environnant la flamme pénètrent plus aisément dans la sphère qui entoure la flamme^ et qui doit entrer en vibration.
