Les verges, les plaques et les membranes sont

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aussi des corps capables de vibrations, qui méritent d'être étudiées.

Les -verges solides, n'ont pas besoin d'être tendues pour vibrer; il faut seulement qu'elles soient fixées par un point. De même que les cordes, elles sont susceptibles de vibrations transversales et longitudinales • ces dernières sont plus appréciables dans les verges solides que dans les cordes tendues. On distingue de même des nœuds et des ventres de vibrations en couvrant la verge de sable fin. Lorsque le mouvement vibratoire est imprimé , le sable saute et quitte les ventres pour se réunir sur les nœuds. C'est sur le système des verges solides qu'est fondée la construction du diapason , dont l'usage est de donner un son sur lequel s'accorde un orchestre.

Les moyens principaux d'exciter dans les verges solides des vibrations longitudinales , sont les suivants : pincer avant tout la verge à l'une de ses extrémités dans un étau, ou bien la tenir avec les doigts; ensuite, quand elle est placée : i° frotter la verge avec un morceau de drap humide; i° exercer un choc à l'une de ses extrémités à l'aide d'un petit cylindre métallique ; 3° fixer un petit tube de verre très mince avec un peu de mastic à l'une des extrémités d'une verge, de manière qu'il soit parallèle aux deux côtés de la verge et qu'il la partage également dans sa largeur , et promener sur ce tube un drap mouillé. Quant aux résultats , nous ne citerons que les principaux.

i° Les lames de même longueur et les plus épaisses rendent les sons les plus aigus.

20 Les verges de même matière et de figures semblables, d'un même rapport quant à l'épaisseur et à la longueur , donnent des vibrations dont le nombre est en raison inverse des racines cubiques du poids,.

2f)a PHYSIQUE.

Enfin , quand on frotte avec un archet les bords des lames élastiques, on obtient des mouvements vibratoires très curieux qui varient pour chaque substance, et dont les limites sont indiquées par des lignes de repos , tantôt simples,, tantôt" composées , mais toujours svmétriques , auxquelles on a donné le nom de lignas nodales.

3*23. I^es plaques solides et les membranes tendues présentent cela de singulier , que leurs vibrations paraissent se faire presque dans tous les sens; aussi, en recouvrant de sable une plaque quelconque , et en la faisant vibrer au moyen d'un archet, obtient-on des figures nodales infiniment variées. On n'a pas encore découvert les lois qui président à leur formation.

3^4. L'air, comme nous l'avons déjà vu, est le véhicule le plus ordinaire du son ; mais il peut aussi lui seul entrer en vibrations , et produire des sons; pour cela , il faut qu'une colonne d'air soit contenue dans un tube cvlindrique et alongé. Les mouvements vibratoires de cette colonne d'air sont soumis aux mêmes lois que ceux des cordes tendues, des verges solides , etc.

Le son le plus grave de l'échelle est produit par un tuyau de trente-deux pieds, ouvert à ses deux extrémités , ou par un tuyau de seize pieds fermé à l'une de ses extrémités.

Un grand nombre d'instruments à vent sont percés de trous latéraux. On obtientle son le plus grave de l'instrument en tenant tous ces trous bouchés , et en soufflant le plus lentement et le plus largement possible. En débouchant les trous, on raccourcit successivement la colonne d'air, et on fait conséquemment hausser le ton.

On distingue deux classes d'instruments à vent. Les uns sont à bouche et les autres à anche.

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L'air est le corps sonore clans les instruments à bouche, tels que le cor, la trompette , le flageolet, la flûte , le tuyau cV orgue, etc. Leur théorie est tout-à-fait semblable à celle des vibrations longitudinales des cordes.

Dans les instruments à anche, tels que les clarinettes, les tuyaux d'orgues, le basson,le hautbois, etc., on distingue deux parties qui diffèrent essentiellement^ Y anche et le tuyau ou corps. L'anche se compose d'une languette formée d'une feuille de laiton , fixée par une de ses extrémités sur une pièce cylindrique de bois ou de métal, creusée en gouttière dans la direction longitudinale. On introduit ce système dans une ouverture demi-circulaire , pratiquée au centre d'un bouchon qui ferme le tuyau de l'instrument. Lorsqu'on souffle par l'ouverture, l'air tend à entrer dans la gouttière pour s'échapper; mais comme celle-ci est fort petite, relativement au diamètre du tuyau , il arrive que l'air , s'il est poussé avec force , presse la languette contre la gouttière et la ferme; mais elle reprend bientôt , en vertu de son élasticité propre, sa position primitive , permet l'entrée à l'air , et se trouve pressée de nouveau , puis reprend sa première position, et permet de nouveau l'entrée de l'air, et ainsi de suite. Si l'on adapte l'ouverture sur le canal d'un soufflet d'orgue, les oscillations de la languette deviennent assez rapides pour produire un son, qui, le plus souvent, est rauque et fort désagréable; alors on ajuste un autre tuyau, dont l'objet est d'augmenter la force des sons, et de les rendre plus doux.

Le ton, plus ou moins élevé , que rend un semblable tuyau , dépend spécialement de la longueur de la languette, à partir du point où elle est fixée, et, en outre, de son élasticité, de son poids et de sa

courbure j car il arrive qu'en changeant l'un de ces éléments, ori change aussi le ton.

Lorsque le point d'attache de la languette est fixe, ainsi que sa longueur, l'air a besoin, pour l'amener contre la rigole, d'être poussé avec une plus grande force, et cette force devra être d'autant plus considérable, que la languette sera plus éloignée de la gouttière ; or, comme l'augmentation de cet éloignement rend les battements plus rares , il en résulte que le sou produit doit être plus grave. Au contraire, le son est plus aigu lorsque, les choses restant les mêmes, la longueur de la languette seule diminue. On remédie à ces variations de longueur à l'aide d'un gros fil de fer ou de laiton recourbé , que l'on adapte à la languette , et qui la presse, par sa force de ressort, contre la gouttière; ce fil que l'on appelle rosette, a pour objet d'alonger ou de diminuer la longueur de la languette, et par là de rendre le son plus grave ou plus aigu.

Ces anches rendent toujours un son rauque , causé par le frottement de la languette contre la substance de la gouttière. Dans les anches libres, inventées par M. Grenié, on remédie à ce grave inconvénient , en faisant la rigole ou gouttière en bois ou' en cuivre, mais à arrêtes vives, et eu lui donnant la forme d'un parallélipipède ; la languette est en cuivre jaune , très plane , et coupée en forme de rectangle, pour qu'elle remplisse presque exactement la face creusée de la gouttière, et à l'aide d'une forte rasette, on la fixe à volonté. De cette manière, la lau guette entre dans la gouttière , et ne frappe plus contre la matière dont celle-ci est formée, mais contre l'air lui-même, en sorte que le son est très doux, très pur, et beaucoup plus harmonieux.

3lï5 . Dans les appeaux dont se servent les chasseurs

pour imiter la voix des oiseaux (instruments auxquels M. Savart compare le larynx) , le phénomène de la production des sons est un peu plus compliqué que dans les instruments à bouche ordinaires. Les vibrations sont encore produites par le courant d'air; mais ici le courant entraîne dans son mouvement une partie du fluide contenu dans la cavité de l'appareil , et l'air ainsi raréfié n'étant plus capable de soutenir la pression atmosphérique , l'air externe rentre et rentre en excès ; alors, nouvelle raréfaction produite par l'entraînement du courant, et nouvelle rentrée par la pression extérieure, etc. Ainsi, toute la masse d'air de la cavité, alternativement raréfiée et comprimée, accomplit des oscillations qui se communiquent au-dehors. (Pour plus de détails sur ce sujet, voyez le mémoire de M. Savait, dans le Journal de Physiologie de M. Magendie, t. 5.)