PROPAGATION DU SON DANS L'AIR

cèdent les ondes sonores dans l'air ou dans tout autre gaz, et comment on a pu mesurer leur longueur.

Supposons que la lame d'un diapason soit placée en face

d'un tuyau prismatique et mise en vibration. Les vibrations

vont se propager dans la colonne d'air du tuyau. Voyons ce

qui arrive dans les couches gazeuses, quand la lame exécute

une vibration entière, c'est-à-dire part de sa position cî'b"

pour aller en dU et revenir ensuite en ab"j en passant chaque

fois par sa position moyenne aè (fig. 118). Ce mouvement de

va-et-vient est analogue à celui du pendule, de sorte que la

vitesse de la lame est alternativement croissante et décrois-

11g. 118. — Propagation des vibrations sonores dans une colonne gazeuse cylindrique

et indéfinie.

Fig. 1 19. — Courbe représentant une onde sonore.

santé suivant qu'elle s'approche ou qu'elle s'éloigne de la position ab. Pendant le mouvement de ab" en db\ les couches d'air du tuyau, recevant les impulsions de la lame, éprouveront des condensations successives et inégales qui se transmettront de l'une à l'autre, sans pour cela qu'il y ait transport des molécules. Ces condensations, d'abord croissantes, atteindront un maximum à partir duquel elles diminueront, jusqu'à ce que la lame vibrante ait atteint la position db'.

A son retour de dV en d'V'y les mêmes tranches gazeuses revenues à leur densité normale se dilateront au contraire en vertu de leur élasticité, pour remplir le vide laissé en avant de la colonne d'air par la seconde excursion de la lame. Même

propagation des dilatations dans les couches gazeuses, dont chacune se trouvera ainsi osciller de chaque côté d'une position d'équilibre, transmettant à la couche suivante les mouvements successifs dont elle-même est animée.

A chaque vibration complète de la lame, correspondent donc une série de condensations : c'est la demi-onde condensée ; puis une série de dilatations : c'est la demi-onde dilatée. Leur ensemble forme une onde sonore complète, qui chemine dans toute rétendue du tuyau.

Pour représenter à l'œil l'état de la colonne d'air dans toute l'étendue d'une onde sonore, on convient de figurer les divers degrés de condensation par des perpendiculaires situées audessus de la direction de l'onde, et, par des perpendiculaires tracées au-dessous de cette direction, les dilatations qui suivent (fig. 119): ces deux lignes ont une longueur nulle, quand la densité est la densité normale ; leurs longueurs maxima correspondent aux condensations et aux dilatations maxima. La courbe AA^A'^Ai représente alors l'état des couches successives du tuyau au moment où la lame a exécuté une vibration entière ; AAj est le chemin parcouru pendant ce temps, c'est-à-dire la longueur de Tonde sonore.

L'espace parcouru par cette onde sera double, triple, etc

après les deux, trois.... premières vibrations.

Il est facile maintenant de comprendre comment on a pu calculer la longueur d'onde d'un son de hauteur donnée. Supposons un son exécutant 450 vibrations par seconde. A la température de 1 5®, — si telle est, en ce moment, la température de l'air, — la vitesse de propagation étant de 340 mètres dans le même intervalle, il est clair qu'au moment où le son parvient à cette distance, il y a eu dans l'air autant d'ondes sonores successives que de vibrations complètes du centre d'émission, c'est-à-dire 450. Chacune d'elles a donc pour longueur la quatre cent cinquantième partie de l'espace parcouru, c'està-dire de 340 mètres : la longueur d'onde est dans ce cas, 0 mètre 755 millimètres.