LES

Ol^ilO--*-

Depuis leD'Higgins(l)qui,en 17tt, remarqua le premier le son d'une flamme vibrante pendant qu'il étudiait, au moyen de la combustion d' un faible courant de gaz hydrogèn e , la formation de Teau dans un récipient de

(l) Higgins. Voy. Nicolson. Jouni. of Nat» PliiL New Ser, I, p. -129; IV, p. 33. — Ann, de cliim.^ VIir,pi3G3.

24 LES FLAM^JES CHANTANTES.

verre, jusqu'à Chladni qui, dans les dernières années du xviii® siècle, entreprit de défricher, comme il le dit lui-même, le champ jusque-là inculte de l'acoustique , l'étude des flammes chantantes fit peu de progrès.

Cependant les travaux de quelques physiciens, tels que le genevois De Luc (1), Hermbstadt(2)lecomte Mussin Puschkin(3), avaient répandu la connaissance de ce fait en Allemagne et ailleurs.

Mussin Puschkin expliquait le son qui se produit en pareil cas comme le résultat de petites explosions rapides. Il n'admettait pas que les petites parties des parois du tube vibrassent de concert, puisqu'on pouvait à

(4) De Luc, dans ses Neuen Ideenueber Météorologie, I, p. 138, §. 200.

(2) Hermbstadt dans CrelPs Cliem. AwUy 179.^ I, p. 355.

(3) Mussin Puschkin. Voy. Taschenbuch fur Scheidekûnstler de Gottling, 1795, p. 18.

volonté envelopper le tuyau et le couvrir avec un corps étranger sans faire varier l'intonation.

Un autre physicien, Scherer, partageait son opinion sur le premier point; mais il était d'avis de ne point rejeter l'hypothèse de la co-vibration des petites parties du tube.

Il s'appliqua du reste à varier l'expérience de la délimitation de la colonne d'air audessus de la flamme en se servant alternativement de tuyaux ouverts aux deux bouts^ ainsi que de tuyaux fermés d'un côté, de cucurbif es et de flacons de formes très-diverses.

La hauteur du son obtenu à Taide de ces divers récipients ne varia point, qu'ils fussent enveloppés ou non.

Scherer (1) admit dans la suite que la combustion du gaz a pour effet de produire un vide dans lequel Tair se précipite avec une grande force, ce qui détermine le son.

(i) Scherer. Voy. Gren's Jounu, VIII, p. 375. — Gren's N, Jourtu, II, p. 506.

26 LES FLAMMKS CHANTANTES.

La méthode d'expérimentation, si ingénieuse et si sûre de Ghladni, devait jeter un jour nouveau sur ce problème.

Dans la traduction française de son Traité (t acoustique (1), qu'il publia en 1809 et qu'il dédia à Tempereur Napoléon I*^, il posa en principe (§ 66) que le son produit par lacom^ bustion du gaz hydrogène dans un tuyau ne diffère pas du son des instruments à vent; puis il ajoute : « Le tuyau n'est pas le corps sonore, par les mêmes raisons qui font qu'un instrument à vent ne Test pas non plus. Pour produire un tel son, on fait développer du gaz hydrogène par des moyens assez connus, dans une bouteille bouchée, d'où le ga;2 peut sortir par un tube de thermomètre ou de

(1) Chladni. Traité iVacoustique^ Paris, Courcierj 1809. 1 vol. i-i"8«, Pi 85 et suiv. — Voy. aussi Hiudeuburg, Archiv des reinen imd anijew. Mathem . , i 794, 1, p. 126. — Neue Scimften der Gesellschaft d. Nat. Fr., Berlin, 1795, I, p. 125. — Die Ahuslik von Chladni. Leipzig, 1802, p. 91 à 92; p. 307.

baromètre fixé dans le bouchon : on allume (avec les précautions nécessaires) le gaz sortant ; on tient alors sur cette flamme un tuyau de verre ou de métal bouché ou ouvert, d'un diamètre et d'une longueur arbitraire, ou une bouteille , une cornue ou un autre vase semblable, de manière que la flamme soit enfoncée jusqu'à une certaine distance de l'ouverture; le son est assez semblable à celui de l'harmonica, mais quelquefois beaucoup plus fort. La flamme doit être petite et tranquille ; elle s'amincit sitôt que le son se fait entendre. Pour que la flamme soit ainsi disposée, et pour éviter que le tube par lequel le gaz sort ne se bouche pas par des vapeurs aqueuses condensées, il sera convenable de se servir d'un tube de baromètre un peu large dont on a rétréci à la lampe l'ouverture supérieure. Les lois des vibrations sont les mêmes pour ces sons que pour ceux des tuyaux d'orgue ; le courant du gaz hydrogène, la flamme et peut-être

aussi le courant d'air atmosphérique entrant de dessous, pour remplir le vide causé par l'absorption du gaz oxygène, tout cela contribue à produire dans l'air contenu dans le tuyau ou vase, des vibrations dans le sens de la longueur qui se font sentir assez fortement si Ton tient un doigt sous l'orifice inférieur du tuyau. Si l'extrémité supérieure du tuyau est bouchée, le son est d'une octave plus grave que si le même tuyau est ouvert aux deux extrémités : on peut donc hausser ou baisser le son en bouchant plus ou moins une des ouvertures par les doigts ou d'une autre manière. Le son est le même que si l'on souffle dans l'ouverture; il est en raison des longueurs renversées des tuyaux, mais il ne dépend pas du diamètre. J'ai réussi quelquefois à produire aussi le deuxième son, et même le troisième dans un tuyau assez long et étroit, en enfonçant moins la flamme; la série possible des sons est alors, comme dans les tuyaux d'orgue, égale

aux nombres impairs dans un tuyau bouché et aux nombres pairs dans un tuyau ouvert. »

Tel était, dans toute sa simplicité , du temps de Chladni, l'appareil des flammes ou plutôt de la flamme chantante qui, plus tard, s'est appelée harmonica chimique.

La théorie qu'en a donnée ce grand physicien a en partie servi de base aux explications qui furent présentées ultérieurement sur les causes de ce phénomène.

Chladni fit ses expériences avec des tuyaux de différentes longueurs et de différentes largeurs, comme aussi avec des tuyaux enveloppés de différentes matières. Ni les matières diverses servant d'enveloppe à ces tuyaux, ni leur différence de diamètre ne parurent influer sur la hauteur du son.

Chladni donne encore dans son précieux traité (§ 67) les résultats de quelques expériences qu'il fit àVienne,aidé du professeur de Jacquin, sur les sons 4é* différentes espè-

30 LES FLAMMKS CHANTANTES.

ces de gaz dont le même tuyau d'orgue était rempli et environné.

Ces expériences ne l'avaient pas entièrement satisfait ; il les qualifie modestement d'imparfaites et parle de la nécessité de les répéter avec plus d'exactitude, ce que plusieurs ont tenté de nos jours.

En 1808, G. de La Rive (1), pour expliquer le phénomène du chant de la flamme, avança que la vapeur formée par la combustion de l'hydrogène se condense sur les parois froides du tube. Quand cette condensation a eu lieu, l'air rentre brusquement par les extrémités de ce tube pour être de nouveau refoulé par la vapeur qui se reforme. Celle ci se condensant à son tour, le même effet se reproduit et le mouvement vibratoire qui en résulte o l'orifice du tube provoque le son^

(1) De La Rive. Yoy. Journ. defihys., LV, p. 105.

Cette explication fut réfutée par Faraday, en 1818 (1). Il montra que le son se produit encore quandle tubeestportéà plusde 100**, c'est-à-dire à un degré où il ne peut plus être question de la condensation de la vapeur.

A l'appui de cette remarque, Faraday faisait valoir le résultat d'une expérience où il avait produit des sons avec l'oxyde de carbone qui brûle sans donner de vapeur d'eau.

Il est vrai que G. de La Rive avait fait une autre expérience qu'il aurait pu citer également pour justifier son explication, c'est celle du- son dans les tubes à boule (2).

Quand on fait chauffer dans la flamme d'une lampe à alcool une boule de verre soufflée à l'extrémité d'un tube capillaire, et contenant quelques gouttes d'eau, on entend un son musical semblable à celui de l'harmonica chimique. Plus la boule est grosse, le tuyau long et étroit, plus le ton

{{) Faraday. Ann.dechim., VIII, p. 363.

(2) Cf. Daguin. Physique, 2* éd., I, p. 45fi.

est grave. La vapeur en s'échappant se condense sur les parois froides du tube, de manière à laisser un vide dans lequel Tair extérieur se précipite avec violence.

Chassé de nouveau par la vapeur qui s'est reformée, il opère sa brusque rentrée dès que la vapeur s'est encore une fois condensée, et ainsi de suite. A l'eau employée dans cette expérience on peut substituer Téther, l'alcool ou l'acide sulfurique concentré. Avec une grande quantité de liquide, il se produit trop de vapeur. Le tuyau s'échauffe et le phénomène ne peut se produire. Quand tout le liquide est évaporé, le phénomène cesse, mais il se reproduit dès que la caléfaction recommence, alors que la vapeur condensée s'est écoulée après le refroidissement dans la boule.

A. Pinaud (1), a confirmé Texplication donnée par G. de La Rive, attendu qu'une

(I) Au gust Pinaud, dans les Annales de Poggendorff, Pogg.Ann., 1837, XLII, p. 610 à 618.

boule dont l'intérieur est bien sec ne donne aucun son. Marx (1) et Sondhaus (2) ont pourtant montré comme Faraday, que la présence de la vapeur n'est pas absolument nécessaire pour faire parler Tharmonica chimique.

Le premier veut que le son résulte des secousses que Tair échauffé qui s'échappe exerce sur Tair extérieur, ce qui a beaucoup d'analogie avec ce qui se passe pour les trous de la Sirène. D'après Sondhaus, le phénomène dans ces boules et tuyaux chauffés doit être rapporté au mode de la génération du son dans les tuyaux fermés, avec cette différence qu'ici l'air, au lieu d'être condensé, est raréfié. La présence de vapeurs denses

(i) C. Marx, dans Erdmann, Journ. fur prakti Chemie, 4841, XXII, p. 129 à 135.— Marbach, Phijs. Lexik. 2 Aufl. III, p. 691 et 693.

(2) G. Sondhaus, dans Po^^. Ann., 1850, LXXIX, p. 1 à 34. — Marbach. Phys, Lexik. 2 Aufl., III, p. 692 et 693.

d'eau, d'esprit-de vin et dans un moindre degré d'éther, favorise la disposition de la flamme à chanter. Sondhaus a même obtenu un son au moyen des vapeurs de mercure.

On peut toucher, ébranler le verre aux endroits que Ton veut, sans que le son change.

Les vibrations du verre ne sont donc pas la cçiuse efficiente du son.

Emsmann (1) est arrivé aux mêmes résultats que Marx et Sondhaus. Ces deux derniers et Pinaud ont, en outre, cherché à établir les conditions déterminantes de la hauteur du son.

Le D^ Pisko (2), dans son ouvrage sur les nouveaux appareils d'acoustique, ditqu'il s'est livré à des recherches analogues, en sorte qu'il a pu constater sous tous les rap-

(l)Emsinann.Voy.Ann.dePoggendorff,Po5'//^??rf. Ann.iSM, LI,p.444.

(2) Pisko (D"" Fr.-Jos,). Die neuei'en Apparate der Akustik. Wien, 1865, 1 vol. iii-8% p. 188 et suiv. ■

LKS FLAMMES CHANTANTES. 35

ports l'exactitude des premières expériences de Chladni.

« J'employai, dit-il, d^étroits tubes de verre courbés à leurs extrémités avec un petit élargissement en forme de boule (d'environ 12 millimètres).

« Quand, au moyen d'une allumette que j'avais introduite par Torifice supérieur d'un tuyau de verre d'environ 4 millimètres, j'avais faiblement mouillé cette partie à l'intérieur, puis échauffé laboule du tuyau en le plaçant sur une flamme d'esprit-de-vin, un son très-fort se faisait entendre et se prolongeait longtemps après que le tuyau avait été éloigné du foyer de la chaleur. Mais si l'on mouillait trop le tube intérieurement, soit dans sa paroi supérieure, soit à sa base, je n'obtenais aucun son des tuyaux. »

t'araday ti^apporta pas moins de soin à ses expériences. 11 les varia de tnille façons, tfcint par rapport aux flammes que par rap-

port aux tubes. II employa avec succès tous les gaz inflammables, aussi bien que les vapeurs d'alcool et d'éther. Il plaça tour à tour sur les flammes des vases de formes, de matières et de, grandeurs très-variées. Il constata que le son éclatait, dès que le courant d'air pouvait se produire autour de la flamme.

Il expliqua le phénomène par des explosions se succédant très-rapidement. Il remarqua d'abord qu'il se produit un courant d'air ascendant qui rend la flamme plus étroite, et cela d'autant plus que le courant d'air est plus rapide.

L'oxygène de ce courant se mêle avec l'hydrogène qui n'est pas encore entré en combustion. Ce mélange de force se renouvelle un instant après, et les, explosions successives sont assez rapprochées les unes des autres pour qu'il se produise un son. On peut obtenir le même résultat avec tous les gaz facilement combustibles, ainsi qu'avec

les vapeurs, mais c'est l'hydrogène qui se présente sous les conditions les plus favorâbles, parce qu'il donne le plusrde chaleur et qu'il s'éteint le plus difficilement sous l'action du courant d'air.

Faraday rapproche l'espèce de roulement qui se manifeste quand on souffle à travers une flamme de celui qui se produit dans le discours parlé. On l'explique comme étant le résultat d'une suite de petites explosions très-rapides provenant de la détonation du mélange qui se forme entre le gaz non encore brûlé et l'air lancé au milieu de la masse. Martens (i) croit que ce mélange détonant se trouve dans le tube un peu audessus de la flamme. Si en effet, conformément à une de ses expériences, on introduit dans le tube une toile métallique de Davy à cet endroit, de façon qu'elle ne soit pas à une distance de plus de deux millimètres

(1) V. Daguiu, Physique; S'' Ed. I., p. 486.

de la flamme, le son ne se produit plus ; .tandis qu'il reparaît, d'abord faible, puis éclatant, dès qu'on soulève peu à peu le tube et que la toile s'éloigne.

Davy (1) lui-même plongea une de ses lampes de sûreté dans un mélange gazeux explosif et il obtint ainsi un son produit par les détonations rapides des portions du mélange qui pénétraient dans la lampe à travers la toile.

Faraday introduisit une grande variété dans ses expériences et opéra, en général, avec tous les gaz inflammables, voire même avec les vapeurs d'éther etd^alcooL

Avant Faraday, Zenneck (2) publia utl important travail sur Tharmonica chimique; il y joignit une table usuelle principalement relative aux dimensions des tuyaux et aux sons qui leur sont propres. 11 se servit aussi

(1) Voy. Daguiu, Physique; 2« Ed. I., p. 4o.

(2) Zennek. Voy. Schioeigger'sJotirn. XIV., p. 44.

de tiîbes percés de Irous latéraux se fermant à volonté comme ceux de la flûte, et il obtint de la sorte une série d'intonations différentes.

J'ai proposé une disposition analogue pour les tubes de mes flammes multiples dans la seconde note que j'ai eu Thonneur de présenter à rinstitut de France, sans savoir que cette disposition avait déjà été appliquée dans les recherches de Zenneck, ce fait n'étant venu à ma connaissance que lorsque je pris des notes pour tracer cet historique, c'est-à-dire tout récemment*

Pour faire chanter l'harmonica chimique, Brugnatelli (1) y brûla aussi du phosphore, et Pictèt (2) étudia l'état vibratoire de la tnatjse d'air contenue dans le tube au moyen des mouvements de colonnes de fumée .

. (I) Brugnatelli ap; Gehte¥s neu bearb.pfiyêik Leœ. Y.2Abth.p. 101 et 102.

(2)Pictet. M., ibid.

Wheastone fut le premier qui eut l'idée d'observer les diverses phases de Tétat de la flamme, mais, avant lui Tromsdorf avait déjà fait remarquer que celle-ci s'allonge et revêt la forme conique aussitôt qu elle commence à chanter. Ce fut en 1834, en calculant la vitesse de l'électricité dans un fil de cuivre, que Wheastone fit sa première analyse optique de la flamme vibrante. Il laissa tomber l'image d'une flamme de gaz hydrogène sur le miroir de son appareil pendant un vif mouvement de rotation imprimé à ce miroir, et il obtint ainsi un cercle lumineux. Mais à peine eut -il appliqué un tuyau sur la flamme et formé par là un harmonica chimique, qu'il observa dans le miroir en rotation des interruptions dans la période d'intensité de la flamme, lesquelles concordaient avec les vibrations. Dès Tannée 1857, le célèbre professeur Tyndall tira un grand parti de ce fait, qui avait passé presque inaperçu, et ses belles expériences, .

aujourd'hui mentionnées dans les principaux traités de physique, ont largement contribué à aug'menter l'intérêt de. cette branche particulière de l'étude des flammes chantantes.

Il analysa tout d'abord l'image optique de la flamme et la compara à celle que donne Je scintillement d'une étoile fixe.

« Les étoiles fixes, dit-il, surtout celles voisines de Thorizon, ont une lumière vacillante dont la couleur varie quelquefois dans l'acte de ce qu'on appelle leur scintillation.

« J'ai souvent observé la nuit, sur les plateaux des Alpes, les éclairs alternatifs de rubis et d'émeraude qui jaillissaient des étoiles les plus brillantes et les moins élevées au-dessus de l'horizon^ Placez un miroir dans une position telle, que vous puissiez y voir l'image d'une de ces étoiles, et faites le tourner rapidement à droite et à gauche ; la ligne lumineuse formée par l'image de l'étoile ne sera pas continue; elle formera

un ruban de grains de chapelet ou de perles colorées d'une extrême beauté. Vous obtiendrez le même effet si vous regardez Tétoile avec une lorgnette d'opéra que votre doigt anime d'un mouvement oscillatoire. Cette expérience nous apprend que, dansTacte de la scintillation, la lumière de Tétoile est éteinte par intervalles successifs, les espaces obscurs qui séparent les grains brillants correspondant aux périodes d'extinction.

Or, nos flammes sonores sont aussi des flammes scintillantes. Lorsqu'elles commencent à chanter elles sont agitées, d'un frémissement sensible, qu'il est facile d'analyser par le mouvement d'un miroir ou d'une lorgnette, comme dans le cas d'une étoile.

a Je regarde, en effet, la flamme avec cette petite lorgnette, à laquelle j'imprime des oscillations telles que l'image décrive un cercle entier ; la bande lumineuse n'est pas continue comme elle devrait l'être si la

flamme était parfaitement stable; elle se résout en une belle couronne de flammes distinctes, (J) »

Il suffisait que le savant expérimentateur appliquât sa main contre Textrémité inférieure du tube, de manière à intercepter le courant d'air déterminant les vibrations de la flamme pour que les oscillations du miroir ne fissent plus naître qu'une bande lunçiineuse continue.

En examinant attentivement avec Taide du miroir tournant une petite flamme chantante de gaz d'éclairage ou plutôt la série discontinue des images de la flamme projetée sur l'écran, M. le professeur Tyndall

(1) J. Tyndall. Le So7i. Cours expérimental fait à rinstitution Royale, traduit de l'anglais par Tabbé Moigno. Paris. Gauthier- Villars, 1869. 1 vol. in-8, p. 236-238. — Sound : a Course delivered at the Royal Institution of Great Britain. Seconde édition. London; Longmans, Green, and Go., 1869., in 8.Lect. VL Harmonie Sounds of fiâmes.

constata que chacune d'elles se compose d'une pointe jaune portée par une base du bleu le plus riche. Dans ces images discontinues, les espaces entre les flammes étaient absolument obscurs pour l'œil. Cependant il ne tient pas cette obscurité pour réelle et ■ il la considère comme une très-faible fluorescence due à la lumière bleue de l'oxyde de carbone, tandis que, dans les phases d'explosions successives, le carbone est entièrement éliminé par le fait de l'activité de la combustion.

Dans ses expériences si complètes et toujours décrites d'une façon si attachante par l'illustre physicien, aucun des phénomènes qui ont été reconnus susceptibles de modifier les images de la flamme, diversement impressionnée , sonore ou muette, vibrante ou au repos, n'a été oublié.

Aussi le fait si curieux de l'influence d'un son ou d'un bruit extérieur sur l'harmonica chimique a-t-il vivement excité l'attention

de Tyndall, comme celle du comte de Schaffgotsch, et c'est presque simultanément que ces deux célèbres physiciens ont parcouru ce nouveau champ d'observation.

Mais laissons parler le professeur Tyndall :

« La première observation acoustique doni les flammes devinrent l'objet, dit-il, fut celle faite à Berlin par M. le comte Schaffgotsçh. Il montra que lorsqu'une flamme de gaz ordinaire est surmontée d'un tube assez court, une forte voix de fausset, chantant à l'unisson de la note du tube ou de son octave supérieure, faisait trembler et vibrer la flamme. Il arrivait même que la voix éteignait la flamme, lorsque le ton du . son rendu par le tube était assez élevé.

« Au printemps de 1857, cette expérience vint à ma connaissance et je voulus aussitôt la répéter. Dans le compte-rendu très-som maire de Tobservation, publié dans les Annales de Poggendorff^ on n'avait nullement

indiqué la manière d'opérer ; mais en étu* diant attentivement les conditions de succès, je constatai un certain nombre d'effets singuliers qui captivèrent fortement mon attention. M. le comte Schaffgotsch poursuivait, de son côté, ses recherches, et sans nous être concertés, tout à fait à Tinsu Tun de l'autre, nous marchions sur le même terrain.

Je reconnais toutefois que la priorité de ce qu'il y a de commun dans les expériences que nous faisions alors simultanément appartient à M. le comte Schaffgotsch. »

Le professeur Tyndall , répétant la première expérience du comte de Schafifgotsch, fit brûler un petit jet de gaz daas un tube dont le son avait été déterminé d'avance. 11 se tint, k quelque distance de la flamme, et fit entendre le son que pouvait rendre le tube. La flamme s'agita et chanta; il donna plus de force à sa voix et la flamme s'éteignit. Pour obtenir l'extinction de la flamme, le professeur Tyndall recommande de re-

courir à un bec ou brûleur qui ne laisse passer le gaz que par une ouverture très-étroite et sous une pression considérable.

La même expérience peut avoir lieu avec la sirène dont on fait monter le son graduellement jusqu'à ce qu'il ait atteint le ton donné par le tube où s'agite aussi graduellement, sous l'impression de cette émission, la flamme qu'on va faire chanter. Lorsque le son engendré par la sirène est près d'être à l'unisson de celui de la flamme, des battements se produisent et la flamme se met à danser synchroniquement avec ces battements. Ces soubresauts diminuent aux approches de l'unisson ; ils cessent totalement quand l'unisson devient parfait; à ce moment la flamme semble être dans un état de quiétude : elle ne bouge pas; mais dès que la sirène a dépassé l'unisson, les sauts de la flamme recommencent, et coïncident avec les battements.

Dans le cours de ses expériences, le pro-

fessear Tyndall dit qu'il eut un jour Toccasion de constater que lorsqu'il élevait convenablement la voix, une flamme silencieuse jusqu'alors au sein de son tube commençait à chanter. Il interrompait son chant oii il émettait de nouveau la note sensible, plusieurs fois alternativement la flamme lui répondait toujours en chantant à Tunisson.

Il ajoute que le même fait avait été observé peu de temps auparavant par M. le comte Schaffgotsch sans qu'il en eût eu connaissance. Oserai-je dire, après avoir cité ces grands noms, qu'en agençant et en accordant les tubes de mon pyrophone, j'ai eu assez souvent l'occasion de remarquer cet effet particulier.

Bien mieux, il arriva qu'un jour un de mes amis qui se tenait accoudé à un pyrophone dont les tubes lumineux étaient accordés, mais au repos, fut étrangement surpris d'entendre une note pure et bien timbrée surgir tout à coup du sein des flammes

sans que rien en apparence eût provoqué cette subite émission de sonorité. Il ne s'était pas aperçu qu'en causant avec animation, il avait un peu élevé la voix et qu'une de ses intonations avait rencontré celle d'un des tubes, en sorte que la flamme de ce tube, comme si elle avait été interrogée, avait répondu à l'unisson sans attendre qu'une pression de la touche destinée à lui accorder la parole, l'y eût invitée.

Cette extrême sensibilité des flammes aux vibrations isochrones extérieures m'avait créé quelques difficultés dans les commencements.

Suivant le professeur Tyndall, si l'on installait sur des flammes convenables une série de tubes propres à rendre tous les sons de la gamme, et si, placé à la distance de 20 à 30 mètres, un musicien chantait la gamme, il appellerait successivement à Tcxistence chacun des sons des tubes, et la série entière des flammes finirait par chanter.

50 LES FLAMMES CHANTAMTES.

Lorsqu'on regarde dans un miroir tournant une flamme silencieuse capable d'être excitée, comme il vient d'être dit, on n'aperçoit qu'une bande lumineuse continue.

« On ne peut rien voir de plus beau, ajoute avec enthousiasme le grand physicien anglais à qui j'emprunte ces lignes, que la transformation subite de ce ruban continu en un collier de perles très-lumineuses, à l'instant même où la voix entonne la note sensible. »

Du reste, Tyndall, dans toutes ses expériences, a reconnu l'exactitude de la théorie de Chladni. Il constate que la hauteur du son de l'harmonica dépend, comme pour les tuyaux d'orgue ordinaires, de la longueur de ces tuyaux. Avec des tuyaux d'égale longueur, ce sont les dimensions de la flamme et l'endroit où celle-ci est placée dans le tube qui déterminent l'apparition de la note fondamentale ou d'un de ses harmoniques supérieurs. Ceux-ci sont produits par le rac-

courcissement ou le déplacement de la flamme dans le tube.

Dans les expériences qu'il fit en 1843 et en 1857, le professeur Schrœtter, observa que la flamme d'hydrogène de son harmonica chimique était colorée de deux façons :

à l'intérieur elle avait l'aspect d'une flamme bleue , laquelle était visible dans l'obscurité, et à l'extérieur c'était une flamme jaune. 11 fonda sur ce phénomène et sur la production du son qui l'accompagne une théorie particulière. Il pensa qu'il se forme dans l'harmonica, à cause de la chaleur produite par la flamme, un courant* d'air qui augmente la vitesse de Técoulement du gaz et qui provoque, dans une période d^'écoulement, une raréfaction du gaz.

Il s'ensuit que l'air atmosphérique est aspiré, pompé contre l'embouchure et que la flamme brûle au-dedans. La recombustion semble constante; c'est comme un état vibratoire intérieur et un état vibratoire ex-

52 LES FLAMMEè CHANTANTES.

térieur de la flamme, mais, en raison de sa durée, ce phénomène produit sur la rétine l'effet d'une action continue et simultanée de deux flammes distinctes, Tune bleue, l'autre jaune. L'hypothèse fondée sur le principe traumatique du choc ascensionnel de la flamme s'explique, d'après le professeur Schrœtter, par le rôle de la flamme bleue, sorte d'amorce, de pompe aspirante du gaz dans le récipient. En raison de la forte pression intérieure du gaz et de l'action du courant d'air extérieur, la flamme s'élève, et le jeu recommence. La flamme bleue se comporterait ici comme les pièces de l'embouchure des tuyaux d'orgue à l'effet de provoquer le son.

D'après ce physicien, tout ce qui entrave la combustion de la flamme bleue empêche toute manifestation sonore. Il crut en avoir acquis unepreuve concluante par l'impossibilité où il se trouva de faire parler l'harmonica chimique au moyen du gaz sulfhydri-

que (1). Cependant Sondhaus (2) obtint ces sons au moyen de ce gaz. Il est vrai que ce ne futpassanspeine. Lo professeur Schrœtter qui, dans la suite, renouvela sa tentative, réussit également à faire chanter le gaz suifhydrique par un procédé particulier.

En 1858, Grailich et Weiss considérèrent le fait précédent comme n'ayant aucune importance sur la production du son. A leur point de vue, il ne s'agit là que d'un phénomène secondaire, dépendant surtout de la grandeur de Torifice du tube sonore, comme aussi de l'intensité et de la hauteur du son. Dans leurs études sur les différents aspects des flammes chantantes, les deux physiciens obtinrent une série d'images de flammes déliées, qui semble les avoir confirmés dans l'opinion émise par eux que la

(1) Cf., Wien. acad. Ber., 1857, XXTV, pag. 18 à 22. — Ann. d. chim., 3, R. LUI, pag. 240à24i.— Berl.Ber. fur 1857; XIII. pag. 180.

(2) Ap. Pogg. Ann., 1860, CIX, pag. 445.

flamme vibrante n'est point discontinue^ mais qu'elle procède sans interruption, dans ses différentes phases vibratoires, de manière à présenter dans son ensemble Timage d'un zigzag lumineux. Ils en ont tiré cette conclusion que la cause des sons produits par l'harmonica chimique ne réside pas dans une suite d'explosions rapides, mais qu'il faut plutôt la chercher dans les changements importants et prolongés de volume qui se produisent pendant la combustion, attendu que les produits de la combustion du gaz sont plus denses que les gaz en liberté ; et ces différences de volume, aussi bien que des explosions successives, provoquent dans le tube sonore de l'harmonica une agitation qui détermine des mouvements vibratoires, lesquels se convertissent bientôt en périodes régulières de vibration. Ils ajoutent que le courant d'air n'est probablement pas étranger non plus à ce résultat (1). (I) Cf., Grailich et Weiss, Ap. Wien, acad.

L^action vibratoire a été étudiée non-seulement par le moyen de colonnes de fumée,

— comme Ta fait d'abord Pictet, ensuite le comte Schaffgostch qui se servit, à cet effet, d'une pastille à brûler incandescente,

— mais on a su rendre visibles les oscillations de jets de gaz hydrogène en recourant h des brûleurs faits d'épongés de platine rougies comme dans le feu d'artifice de Doberein. On constata, à cette occasion, que les seuls bruits qui firent impression sur l'harmonica furent ceux qui contenaient un ton parent du tube sonore. Enfin on expérimenta encore par une autre méthode consistant à employer une seconde flamme plus petite que la première et mobile. On n'en saurait faire usage si le tube qui la porte n'est pas placé dans une position horizontale, car elle serait éteinte par la force du

Ber. 1858, XXIX, p. 271 à 280. — Z. S. f.

Naturw. XII, pag. 247 à 249. — Berl. Ber. fur 1858, XIV, pag. 166 à 168.

courant d'air. Pour provoquer rémission sonore, on a recours à une forte flamme de gaz hydrogène, tandis qu'on prend pour la petite flamme d'expérimentation du gaz d'éclairage qu'on allume seulement quand on a trouvé le point convenable. Dans une expérience de Grailich et Weiss (1), cette petite flamme était placée à la moitié de la longueur du tube. Aussitôt qu'on la changeait de place, elle s'éteignait.

Dans une autre expérience due au comte de Schaffgotsch, une petite flamme brûlait sous une faible pression. Elle sortait d'un étroit orifice de O^^OOS. A une distance de de O^'OOS au-dessus, un courant, sous une forte pression, s'échappait d'un petit brûleur. Celui-ci , dans les cas ordinaires, ne se serait pas allumé, mais aussitôt que la note donnée par le tuyau, —cette note était

(I) Grailich et Weiss, Loc. cit.