LES AGENTS IMPRESSIONNEES. DU

à la surface du corps vibrant et en l'attaquant avec un archet; il a obtenu ainsi de très beaux dessins. Il est étonnant de voir, aussitôt que les vibrations ont lieu, non seulement la soudaineté de la formation des lignes, mais aussi leur netteté. On se sert habituellement pour ces expériences de plaques de verre ou de métal fixées par leur centre.

Depuis, on est arrivé à surprendre les figures que dessinent les vibrations sonores, par divers autres procédés que la spécialité de ce travail ne nous permet pas de rapporter ici

Ainsi, les vibrations des ondes sonores forment, dans leur coordination, des dessins symétriques que Ton peut rendre visibles : ces dessins qui s'unissent, s'entrecroisent, sont agréables à l'œil, mais ils produisent un tout autre effet lorsque les mouvements qui les constituent viennent frapper l'oreille; alors ils donnent naissance à de ravissantes mélodies, à de suaves accords, etc.

Ainsi les ondes sonores ne présentent pas seulement de simples vibrations, mais des vibrations coordonnées; Tempreinte que l'on peut en prendre permet de constater que cette coordination ne se dénature pas dans leur propagation. C'est un point important à constater dans le sujet qui nous occupe, nous le verrons plus loin.

' Voir notre ouvrage les Harmonies du son et l'histoire des principanx instruments de musique, couronné par l'Institut de France; librairie Firmin-Didol et C'°.

Le son emploie, pour se propager, un temps sensil)le dont la durée est proportionnelle à la distance qu'il a à franchir.

La détermination de la vitesse de propagation du son a été faite pour la première fois, en 1738, par l'Académie des sciences de Paris, elle fut renouvelée les 2J et 22 juin 1822 par une commission du Bureau des longitudes de France, qui exécuta alors une série d'expériences devenues célèbres. On trouva que le son parcourt dans l'air environ 340 mètres par seconde. Cette vitesse peut varier de quelques mètres, suivant la température.

Dans les mêmes circonstances, tous les sons forts ou faibles, graves ou aigus, ont la même vitesse. Il suffit pour s'en convaincre de remarquer que, dans un concert, les musiciens qui jouent de divers instruments^ font partir tous les sons de leurs notes à des intervalles égaux, et que ceux qui les entendent, de près comme de loin, reçoivent ces sons exactement avec les mêmes intervalles.

Cependant de nouvelles et importantes études ont été faites sur ce point; en voici un résumé succinct. Dans une note savante et dont les données sortent du cercle ordinaire des notions reçues, M. E. Allard dit que, lorsque l'on cherche à établir, pour les portées sonores, une formule analogue à celle qui donne les portées lumineuses, on en est réduit à supposer l'intensité du son proportionnelle à la quantité de travail dépensé pour le produire.

LES AGENTS IMPRKSSIONNELS.

Il a déduit d'un grand nombre d'expériences faites avec six instruments moyens : une petite cloche, une grosse cloche, un cornet à air comprimé, un siftlet à vapeur, une trompette à vibrateur, une trompette à sirène, des chiffres qui conduisent à une conséquence très importante : c'est que l'intensité du son décroît dans l'air, beaucoup plus rapidement que ne l'indique la loi du carré des distances.

« Il est donc nécessaire d'admettre, dit-il, une seconde cause d'affaiblissement du son; on ne peut la trouver que dans l'action môme de l'air qui, lorsqu'il n'est pas homogène, réfléchit et disperse une partie des mouvements vibratoires de l'onde V

Il ajoute que les expériences ont fait connaître qu'un même son peut avoir, en dehors de l'influence du vent, des portées très différentes, variant, par exemple, de 2 milles à lo ou 20 milles marins; et qu'il suffît, pour expliquer ces faits, de supposer le coefficient de transparence acoustique variable entre certaines limites. Il dit également que l'influence de la hauteur du son est facile à déterminer. Si, par exemple, on fait produire, par la trompette à sirène, des sons correspondant ù 300 ; 375 ; 450 ; 600 vfbrations, lesquelles forment un accord parfait, on trouve ^ que les portées sont Dkilm. 78; 9 kilm. 55 ; 9 kilm. 36 et 9 kilm. 06, lorsque la quantité de travail employé à produire ces différents sons est exactement la même.

' Comptes rendus de V Académie des sciences, 1882, 2* semestre.

Les difrerences de portées dans i'étendiie d'une octave seraient ainsi peu sensibles.

En terminant sa note, M. Allard indique les conséquences auxquelles on serait conduit, en appliquant aux portées des lumières diversement colorées les mêmes considérations qu'aux portées des sons de différentes hauteurs. 11 donne une formule qui explique ce fait généralement admis, que la portée va en diminuant du rouge au violet, ou que la transparence de l'atmosphère décroît avec la longueur d'un de ses rayons lumineux colorés.

Il y a là en effet une analogie curieuse entre les les ondes sonores et les ondes lumineuses. Ainsi, la couleur est à la lumière ce que le degré d'acuité est au son : le degré d'acuité d'une note ne dépend que du nombre d'ondes sonores qui frappent l'oreille en une seconde, et la couleur de la lumière du nombre d'ondes lumineuses qui frappent l'œil en une seconde. Plus loin nous faisons ressortir quelquesunes de ces analogies.

Lorsque plusieurs systèmes d'ondes émanant de centres distincts se propagent dans l'eau ou dans l'air, le mouvement de chaque molécule est la somme des mouvements qui lui sont communiqués ; « L'air, dit M. Tyndall, partage avec Teau cette propriété de recevoir et de transmettre des multitudes d'impulsions, qui assurent à toutes les ondes sonores, quelque nombreuses qu'elles soient, leur droit à l'espace et au mouvement. Une même masse d'air est apte à

LES AGENTS IMPRESSIONNELS.

recevoir dans son sein et à propager à la fois le son de mille instruments de musique. Quand nous essayons de nous représenter les mouvements de l'air, de rendre présente à l'esprit cette lutte acharnée des impulsions directes et répercutées, l'imagination se replie sur elle-même, elïVayée de son audace. Néanmoins, au milieu de cette complexité désespérante, la loi énoncée tient bon; chaque molécule d'air est animée d'un mouvement résultant égal à la somme algébrique des mouvements qu'elle a reçus. Et le plus étonnant de tout cela, c'est que l'oreille humaine, quoiqu'elle ne reçoive l'action que d'un cylindre d'air du diamètre d'un tuyau déplume, puisse découvrir les composantes de ce mouvement, et par un acte d'attention suffisante, arriver à isoler chacun des sons de cet imbroglio aérien ' . »

L'air n'est pas le seul véhicule du son, car non seulement les autres gaz jouissent de la même propriété, mais les solides et les liquides la possèdent même à un degré plus remarquable.

La conductibilité des différents corps pour le son présente des applications faciles et intéressantes. On peut, par des tiges dissimulées, conduisant exceptionnellement le son, faire entendre dans des salles où il ne se trouve aucun exécutant, des concerts qui paraissent tout à fait mystérieux, que l'on dirait exécutés par des puissances invisibles, ou prendre nais-

' JouN Tyndall, le Son, 8" leçon.

sance spontanément dans l'espace. M. Wheatstone a fait plusieurs expériences de ce genre qu'il est facile de répéter.

Mais toutes ces expériences sont maintenant bien distancées.

Car, dans ces derniers temps, on est arrivé à soumettre les ondes sonores aux lois de l'électricité et de la lumière, par Vélectrophone et le photophone, et à amplifier les sons par le microphone, comme par le microscope on amplifie "les objets. Mais nous sortirions de notre sujet, croyons-nous, en nous étendant sur la nature de ces belles inventions

Pour que les sons soient perçus, il faut que les vibrations des corps sonores soient transmises à l'organe de l'ouie par l'intermédiaire d'une substance pondérable en contact avec cet organe. — Dans le vide règne un silence absolu que rien ne peut troubler. Dans les régions éthérées, au-dessus de notre atmosphère, les explosions les pkis formidables ne produiraient aucun bruit.

Il est facile de le prouver.

Que Ton place sous le récipient d'une machine pneumatique un timbre d'horlogerie muni d'une détente, et qu'on fasse le vide. — Lorsqu'on lâchera la détente, on verra le marteau frapper à coups répétés sur le timbre, mais on n'entendra aucun bruit. Laisse-t on ensuite rentrer l'air? On percevra un son

Voir noUe ouM s^c les Ilarmoriies du son, etc.

LES AGENTS IMPUESSIONNELS. >05

qui, d'abord très faible, augmentera de force à mesure que l'air du récipient augmentera de densité, et qui finira par se faire entendre aussi plein qu'au dehors, dès que l'air du récipient aura atteint la densité de l'air extérieur.

Celte expérience prouve non seulement que le son n'est pas transmissil)le dans le vide, mais aussi qu'il est d'autant plus faible que la densité de l'air est moindre. Ceci est vrai non seulement de l'air, mais de tous les autres gaz.

IJI.

On distingue dans le son trois qualités principales : 1° Vintensité, ou la force avec laquelle il vient frapper l'oreille; cette qualité dépend de l'amplitude des vibrations.

2° Le ton, ou le degré de gravité ou d'acuité du son; cette qualité dépend du nombre des vibrations dans un temps donné, et non de leur amplitude.

3° Le timbre, ou la voix propre de chaque instrument, de chaque corps sonore; cette qualité est produite parle cortège des sons harmoniques qui s'unit au son fondamental.

Voici quelques détails sur chacune de ces qualités principales.

1" Vintensité. — Le son ne perd rien de sa vitesse

lOG

première en s'éloignant du corps qui l'a produit; mais il n'en est pas de même de son intensité : il s'affaiblit rapidement en s'éloignant du centre d'ébranlement, et finit, à une certaine distance, par être inappréciable.

La force avec laquelle il vient frapper l'oreille ne dépend point de sa vitesse, mais du degré de compression des ondes sonores qui nous l'apportent. A mesure que ce degré de compression se communique de proche en proche aux différentes couches d'air, il diminue progressivement, et d'autant plus que les ondes sonores mises en ébranlement augmentent sans cesse de diamètre.

On énonce cette loi en disant que Viiitejisité du son est en raison inverse du carré de la distance.

Mais l'affaiblissement du son, en raison inverse du carré de la distance, n'a plus lieu lorsque l'onde sonore se propage dans des conditions qui ne permettent pas sa diffusion en tous sens. Ainsi, le vent peut ajouter ou ôter à l'intensité du son, comme il ajoute à sa vitesse, suivant qu'il souffle dans la même direction ou dans une direction contraire à celle de la propagation des ondes sonores. De là vient qu'il nous arrive tantôt d'entendre, tantôt de ne pas entendre, à la même distance, un son produit par la même cause, tels que les tintements d'une cloche, le bruit du canon ou le roulement du tambour.

Si on prévient l'écartement des ondes sonores, soit au moyen de tuyaux allongés, soit de tout autre

LES AGENTS IMPRESSIONNEES.

manière, la force des vibrations n'ayant point à agir sur des couches d'air de plus en plus étendues, se conserve presque sans s'affaiblir. Le son peut alors se transmettre à de très grandes distances sans rien perdre sensiblement de son intensité. C'est sur ce principe que reposent le porte- voix, le cornet acoustique, etc.

On doit également remarquer que l'intensité du son dépend de la densité du milieu dans lequel il prend naissance, et non de celui au sein duquel il est entendu : par exemple, un coup de canon tiré dans la plaine, sera entendu avec la même force, toutes choses étant égales d'ailleurs, à une même distance en ligne droite sur la montagne ou dans la vallée. Ainsi, que le son parcoure un air de plus en plus raréfié ou de plus en plus dense, cela n'influe pas sur la force avec laquelle il sera entendu \

T Le ton. — Le ton est là qualité du son considéré par rapport à son degré de gravité ou d'acuité. — Les sons graves ou aigus dépendent du plus ou moins de rapidité des vibrations. A mesure que le nombre des vibrations augmente dans le même temps, les sons deviennent de plus en plus aigus.

Le ton et Vîntensité du son doivent être nettement distingués : Vîntensité dépend de V amplitude des vibrations; le ton dépend de lenr nombre dans un temps donné, ou de la rapidité avec laquelle elles

' On peut voir, sur ce curieux phénomène : J, Tyndall, Leçons sur le son.

s'exécutent. L'allaiblissement graduel de l'iutensité du son n'entraîne donc pas nécessairement son abaissement, car, quoique l'amplitude change, le nombre des vibrations peut rester le même.

Le ton du son dépend de la rapidité ou du nombre des vibrations dans un temps donné ; il s'ensuit que lorsque deux notes émises par des corps sonores quelconques ont le même ton, leurs périodes de vibrations sont les mêmes; si, par exemple, une corde vibrante rend la même note qu'un diapason, c'est que les deux corps vibrent avec la même vitesse. Il en serait de même de tous les instruments qui donneraient le même ton ; si une voix humaine rendait la même note, c'est que les cordes vocales vibreraient également avec la même vitesse.

3" Le timbre. — Le timbre est la voix propre de chaque instrument, de chaque corps; il permet de distinguer avec facilité l'un de l'autre des sons ayant le même ton et la même intensité.

La science n'est parvenue que récemment à donner une explication vraiment scientifique du timbre. Dans la production d'un son quelconque, partout et toujours il y a coexistence de vibrations diverses; des notes plus élevées se mêlent aux notes fondamentales, et c'est ce mélange qui détermine ce que l'on appelle le timbre. En d'autres termes, c'est l'addition des sons harmoniques à un même son fondamental qui produit le timbre.

Si les sons fondamentaux des divers instruments,

LES AGENTS IMPRESSIONNEES. 109

y compris la voix humaine, étaient isolés, sans mélange aucun cle sons harmoniques, nous ne pourrions plus les distinguer les uns des autres.

Tout corps qui résonne devient le centre de plusieurs systèmes d'ondes sonores indépendantes, à chacune desquelles correspond une note. Ainsi, on doit considérer tout son, en général, comme accompagné d'un cortège, d'un chœur de notes supérieures plus ou moins affaiblies; l'oreille reçoit une impression totale où domine nécessairement l'effet de la tonique.

II y a donc coexistence de plusieurs ordres de vibrations : des notes plus élevées se mêlent aux notes fondamentales, et c'est ce mélange qui détermine ce que l'on appelle le timbre. C'est l'addition des sons harmoniques à un môme son fondamental qui produit cette qualité.

C'est surtout chez l'homme que le timbre présente une étude aussi intéressante que curieuse : toutes les émotions se retrouvent dans le timbre; il est tendre, sévère, ému, sombre, gai, etc.; on y sent la colère, la pitié, la joie, la douleur : c'est un voile transparent qui nous laisse apercevoir les divers états de l'âme.

Rameau avait déjà très bien observé les harmoniques dans la voix de l'homme; ce grand artiste avait remarqué que le son fondamental est escorté de deux notes aiguës : la quinte de Toctave et la tierce majeure de la double octave, et c'est à lui que

l'on doit les expressions de son fondamental et de son harmonique.

Mais la connaissance des harmoniques est restée stérile tant qu'on ne les a pris que pour des échos fugaces, irréguliers; en sorte que jusqu'à ces derniers temps, on ne connaissait pas précisément les circonstances qui donnent naissance à la qualité du son désignée sous le nom de timbre. M. HelmhoUz, savant éminent, en a fait une étude spéciale, par des procédés ingénieux et les a mis en pleine lumière. C'est à lui, malgré les premières observations de Rameau, que l'on en attribue la découverte.

Cependant, M. Résal, de l'Institut, a réclamé récemment cette priorité pour Monge : ce Cette découverte, dit-il, est consignée dans un ouvrage peu connu et intitulé : Théorie acoustico-musicale, par A. Suremain-Missery, 1793; Firmin-Didot, éditeur.» Cet ouvrage lui a été indiqué par M. Pierre Laffitte, comme contenant les idées de Monge sur ce sujet

Mais, pour nous, il est évident que cela ne diminue en rien le mérite de M. Helmhollz, qui a fait des études si personnelles, si ingénieuses et si fécondes sur ce sujet ^

' Comptes rendus de V Académie des sciences, 1874.

' Pour plus de développement sur le son , nous prenons la liberté de renvoyer à notre ouvrage /f^ Harmonies du son et l'histoire des instruments de musique. Nous ne donnons ici que les notions les plus indispensables.

LES AGENTS IMPRESSIONNELS.

L\ LUMIÈRE. — La lumière est l'agent qui produit en nous la sensation de la vision.

Deux hypothèses très différentes ont été émises à son' sujet : celle de V émission, à laquelle le nom de Ne^vton a donné pendant longtemps une grande autorité, et celle des ondulations dont Descartes est l'auteur.

\J hypothèse de rémission suppose qu'un corps lumineux lance dans toutes les directions une substance matérielle extrêmement ténue, dont la subtilité s'oppose à ce que l'on puisse constater son poids et son impénétrabilité; elle traverse certains corps sans perdre sa vitesse, mais elle peut être arrêtée par d'autres.

Cette substance venant à rencontrer l'organe de la vue, une partie pénètre dans l'intérieur, atteint le fond de l'œil, et produit la sensation de la vision.

Dans Vhypothhe des ondulations, on ne suppose pas qu'il y ait transport d'un agent matériel à de grandes distances, mais on admet que les vibrations des corps lumineux sont communiquées aux atomes d'un fluide éthéré répandu partout.

Ces vibrations se propagent à travers le fluide, arrivent à l'organe de la vue qui les transmet aux nerfs optiques.

La nature et la transmission de la lumière sont donc analogues à la nature et à la transmission du son .

Les expériences les plus récentes des savants, les études sur les interférences entre autres, ont rallié tous les esprits à l'hypothèse des ondulations.

Cependant la théorie de l'émission réussit d'abord si bien que des hommes aussi célèbres que Laplace et Malus, morts, l'un en 1812, l'autre en 1827, que Biot et Brewster, qui furent de notre temps, l'adoptèrent. Mais elle fut définitivement renversée par les travaux de Thomas Young et d'Augustin Fresnel, célèbre ingénieur français. Ces deux savants éminents, en même temps qu'ils invoquaient des classes entières de faits inexplicables par la théorie de l'émission, réussirent à établir le parallélisme le plus complet entre les phénomènes de l'optique et ceux de l'acoustique. On lira avec plaisir sur ce sujet le beau travail sur la lumière de M. Tyndall.

Les physiciens et les philosophes peuvent se faire des idées particulières de l'éther, mais toujours estil que tous sont obligés d'admettre un milieu ambiant conducteur des vibrations; sur ce point ils sont d'accord.

Ainsi, tous les savants ne sont pas d'accord sur la nature de l'éther, mais tous s'accordent sur la réalité de son existence. Nous devions d'abord constater ce point.

Bien que l'on n'ait jamais aperçu les longueurs des

LES AGENTS IMPRESSIONNEES. 113

ondes de la lumière, on a pu les déterminer exactement par leurs effets; cette détermination peut se faire de diverses manières, et lorsque l'on vient à comparer les longueurs obtenues par des voies différentes, on trouve qu'il existe entre elles la plus rigoureuse harmonie. Ce concert d'évidence est un des points les mieux établis de la théorie ondulatoire de la hmiière'.

On sait que la lumière blanche du soleil, qui traverse le prisme, se décompose en sept rayons différemment colorés dans l'ordre suivant : rouge, orangé^ jaune, vert, bleu, indigo, violet. On peut dire que les couleurs sont pour l'œil ce que les sons sont pour l'oreille.

De fécondes analogies se trouvent entre le son et la lumière ; nous croyons devoir signaler les principales, elles s'éclairent les unes les autres.

Une chose bien remarquable , c'est par la science comparée, qui nous paraît malheureusement par trop abandonnée maintenant, surtout en France, où l'on s'enferme presque exclusivement dans la spécialité, que Thomas Young est arrivé aux magnifiques résultats que nous lui devons en optique : il s'était d'abord familiarisé avec tous les phénomènes ondulatoires sonores, tous les phénomènes de l'acoustique; les connaissances qu'il avait dans ce domaine lui firent découvrir 'par analogie les lois de l'optique, et

^ Voir sur ce sujet John TyndALL, la Lumière.

lui permirent de placer sur des bases inébranlables la théorie ondulatoire de la lumière.

Mettons en regard quelques-unes de ces frappantes analogies : pour le son, la vitesse dépend du rapport de l'élasticité à la densité des corps qui le transmettent; plus l'élasticité .est grande, plus grande est la vitesse, et plus la densité est grande, moins grande est la vitesse.

Pour expliquer l'énorme vitesse de propagation de la lumière (75,000 lieues par seconde), on admet que la substance qui la transmet a une élasticité extrême et une extrême ténuité.

Dans le son, les particules de l'air oscillent dans le sens suivant lequel le son est transmis, dans la lumière les particules de l'éther oscillent perpendiculairement à la direction suivant laquelle la lumière se propage ; en un mot , les vibrations du son sont longitudinales^ celles de la lumière transversales : « Quelle que soit, d'ailleurs, la raison que l'on donne du mouvement transversal de l'onde lumineuse, le fait est en lui-même certain. Il a été mis en pleine évidence par le phénomène de la polarisation ' . »

L'intensité de la lumière est due aussi à des causes analogues à celles qui produisent Fintensité du son.

Les diverses couleurs sont produites par les longueurs des ondes lumineuses ; les longueurs d'ondes diminuent graduellement du rouge au violet, la longueur d'une onde lumineuse de rouge moyen est de

' ËaiILE Saigey, la Physique moderne, chap. H.

LES AGENTS IMPRESSIONNELS.

620 millionièmes de millimètre; celle d'une onde violet moyen de 423 millionièmes. La couleur est à la lumière, avons-nous dit, ce que le degré d'acuité est au son; le degré d'acuité d'une note ne dépend que du nombre d'ondes sonores qui frappent l'oreille en une seconde et la couleur de la lumière du nombre d'ondes lumineuses qui frappent l'œil en une seconde.

La sensation du rouge moyen, par exemple, est produite lorsque 514 trillions de chocs sont reçus par le nerf optique en une seconde; pour celle du violet moyen , il en faut 752 trillions. La vitesse de la lumière étant de 298,000 kilomètres par seconde, si l'on divise ce nombre par chaque longueur d'ondulation, on obtiendra le nombre de vibrations produit par seconde. C'est ainsi que l'on trouve que le rouge moyen donne 514,000,000,000,000 de vibrations par seconde; le violetmoyen donne 752,000,000,000,000 dans le même temps. Toutes ces ondes, avec leur prodigieuse vitesse, entrent dans l'œil en une seconde et viennent impressionner la rétine.

On peut voir dans les traités spéciaux d'optique modernes, comment on arrive à ces merveilleux résultats.

Voici une autre analogie qui n'est pas sans intérêt : une corde tendue donnant une certaine note, résonne lorsqu'on produit cette note ; si Ton chante, par exemple, devant un piano ouvert, les cordes dont les notes sont à l'unisson de la voix seront mi-

lin CHAPITRE V.

ses en vibrations sonores; si l'accord n'existe pas entre la note et la corde, il n'y a pas de résonnance, quelque forte que soit la voix qui produit cette note; on voit quelquefois des carreaux de vitres se briser dans les églises, sous l'influence de certains sons d'orgue, à cause de la coïncidence de leurs périodes de vibrations. Ainsi, une note faible, par la coïncidence de ses périodes de vibrations avec celle d'un corps sonore, peut produire des effets qu'une note forte serait impuissante à donner.

Ce phénomène bien connu du son peut nous aider à comprendre comment le nerf optique se conduit à l'égarddela lumière. L'épanouissement de ce nerf et le cerveau dans lequel aboutissent ses fibres se trouvent comme à l'unisson d'une certaine série de vibrations, etrestentinsensiblesà toutes les vibrations qui sont en dehors de cette série, quelque intenses qu'elles puissent être. En employant les puissants rayons ultrarouges du soleil ou de la lumière électrique, on peut démontrer que des ondes éthérées qui ont plusieurs millions de fois l'énergie mécanique des ondes produites par une simple bougie, peuvent frapper la rétine sans faire éprouver de sensation d'aucune sorte. Lorsque deux notes ou sons musicaux sont séparés par l'intervalle d'une octave, la note la plus élevée vibre deux fois aussi vite que la note la plus basse; or, on a évalué à 620 millionièmes de millimètre la longueur d'onde du rouge moyen, et à 423 millionièmes de millimètre celle de l'onde du violet

LES AGENTS IMPRESSIONNEES.

moyen ; mais les ondes du violet extrême ont à peu près la moitié de la longueur de celles de l'extrême rouge ; Véchelle optique est donc bien moins étendue que Véchelle acoustique^ puisque l'étendue des sons perceptibles à l'oreille embrasse près de onze octaves, et que les ondes lumineuses perceptibles à l'œil n'en comprennent qu'une demie.

Les sciences se sont suffisamment développées pour que ceux qui sont au courant de leurs progrès soient naturellement portés à considérer simultanément, ou à comparer des faits et des lois qui appartiennent à des sciences diverses, et à saisir leur analogie.

C'est à la science comparée, croyons-nous qu'appartient principalement l'avenir des connaissances humaines. Évidemment tous ne peuvent pas suivre ce progrès comparé des sciences; mais il serait bien regrettable de décourager ou de neutraliser les forces de ceux qui ont cette austère ambition. Cependant , des esprits éminents sont contraires à ces tendances fécondes, et à leurs yeux il suffit d'avoir fait quelques excursions en dehors d'une spécialité pour déchoir du rang des vrais savants. C'est étrange ! Espérons que bientôt ils seront obligés de convenir de leur erreur, et qu'ils seront à même de comprendre que l'a venir du vrai progrès, sera constitué par les intelligences qui arriveront à comparer les résultats généraux des sciences; avenir qu'ils compromettent et retardent par leur attitude. On oublie trop que, dans tous les siècles , les grands

penseurs qui ont forcé les générations à penser d'après eux, étaient des hommes universels : Aristote, Descartes, Leibnitz, etc., pour ne citer que les principaux.

Précédemment nous avons fait remarquer que le photophone soumet les ondes sonores aux lois de propagation de la lumière, et que le microphone amplifie les sons comme le microscope amplifie les objets. Bien plus, les interférences qui jouent un si grand rôle dans l'étude de la lumière, en jouent un non moins considérable dans celle du son, il serait facile de le faire voir. Que d'analogies, que de lois communes également, entre la lumière, la chaleur, le magnétisme, l'électricité, etc. Mais nous devons nous arrêter. Il nous suffit d'exposer sur ce point les principales notions acceptées par la science^ en indiquant ce qui, selon nous, doit spécialement la féconder dans l'avenir, c'est-à-dire la comparaison des lois ou la science comparée.

Nous ne pouvons cependant nous exempter de résumer ici les principales lois de la lumière :

1° Dans un milieu homogène, la lumière se propage en ligne droite.

2° Les intensités de la lumière sont en raison inverse du carré des distances.

3° Dans les réflexions de la lumière, l'angle de réflexion est égal à l'angle d'incidence.

4;° Les milieux les plus denses sont les plus réfringents.

LES AGENTS IMPRESSIONNELS.

5° Lorsqu'un rayon lumineux passe d'un milieu moins dense dans un milieu plus dense, comme de l'air dans l'eau, il se brise en se rapprochant de la normale, au point d'incidence; mais si le milieu parcouru est plus réfringent que celui qu'il va parcourir, le rayon se brise en s'écartant de la normale.

6" Plus l'obliquité des rayons incidents à la surface de séparation est grande, plus aussi la déviation est forte.

7" Si le rayon incident rencontre la surface de séparation dans une direction perpendiculaire à cette surface, la réfraction de ce rayon sera nulle.

8° Le diamètre de Fimage vue au microscope est au diamètre de Tobjet sensible , comme la distance de la vision distincte est à la distance focale principale.

Ces lois bien comprises préviennent un grand nombre d'erreurs dans Tinterprétation des perceptions. Mais la nature de ce travail nous autorise, croyons-nous, à renvoyer aux traités d'optique pour leurs démonstrations et pour les explications qu'elles peuvent exiger ^ .

' Pour plus de développement sur la lumière , voir également notre ouvrage : Histoire des Astres illustrée, ou Astronomie pour tous, ouvrage adopté par la commission officielle près le ministère de l'Instruction publique, pour les bibliothèques des écoles normales, etc., librairie de Firmin-Didot et C*.

Ijes sens en activité.

Appareil de l'audition; ses principales parties; oreille externe; oreille interne; oreille moyenne; le clavier nerveux; battements; pureté d'un intervalle; durée relative des diverses impressions sonores; limite de la perception des sons; éducation de l'oreille. Appareil de la vision; ses diverses parties; nerfs optiques; réline; iris; cristallin, etc.; myopie; presbytisme; daltonisme; diverses sensibilités visuelles ; éducation de l'œil. Les organes du sens de l'odorat; leurs fonctions' perspicacité que peuvent acquérir les sens. Les organes du sens du goût; leurs fonctions; modifications qui peuvent s'opérer dans ce sens par l'âge et les maladies. Les organes du sens du toucher; leurs fonctions; différences étonnantes que peut présenter ce sens chez les personnes malades ou en santé. Le sens vital ou sens interne; ses organes et leurs fonctions. Altérations que peuvent subir les organes des sens, sans cesser de fonctionner.

Nous commençons par le sens de l'ouïe, parce que, comme nous l'avons fait remarquer, les lois des ondes sonores, agent impressionnel de ce sens, ont conduit, par analogie, à découvrir les lois de la lumière, elles permettent également de les saisir plus facilement

' Pour plus de développement dans ce qui a rapport au son et à l'ouïe, voir notre ouvrage les Harmonies du son et l'Iiisloire des instruments de musique. — Nous devons également à l'obligeance du docteur Auzoux , l'un de nos maîtres éminents, les figures expliquées dans ce chapitre.

Les organes du sens de l'ouïe y c'est-à-dire de l'appareil de l'audition, ou l'oreille proprement dite, se compose de trois parties principales : 1° V oreille externe; 2" V oreille interne; 3° V oreille moyenne (fig. 7, 8, 9).

1" V oreille externe comprend le pavillon de l'oreille, c'est-à-dire toute la partie placée en dehors de la tête, et le conduit auditif qui dirige les ondes sonores sur la membrane du tympan, membrane dure, résistante et tendue à la manière d'une peau de tambour; elle sépare l'oreille externe de l'oreille moyenne.

On appelle pavillon, toute la partie placée en dehors de la tête, et conduit auditif externe, l'ouverture qui donne passage aux ondes sonores. Le pavillon présente, selon les sujets, de nombreuses variétés dans sa forme et dans ses dimensions. On remarque des saillies et des enfoncements disposés de manière à former des courbes, propres à diriger les ondes sonores vers le conduit auditif. Ces saillies et ses renfoncements ont reçu les noms de conque, de tragus, d'hélix, de lobule, etc.

De petits muscles placés sur le pavillon augmentent ou diminuent ces saillies et ces enfoncements; d'autres muscles plus volumineux, allant du crâne

LES SENS EN ACTIVITÉ. 123

au pavillon, dirigent par leur contraction, cette espèce de cornet acoustique en haut, en bas, en arrière, dans tous les sens. Chez la plupartdes hommes, l'action de ces muscles est peu sensible, mais dans les mammifères ils sont doués d'une force de contraction très puissante, et font exécuter au pavillon des mouvements très étendus.

2° L'oreille interne ou labyrinthe se compose de conduits ou canaux de très petits calibres différemment contournés sur eux-mêmes, logés dans une masse osseuse très dure, appelée rocher, qui est une dépendance de l'os temporal. Trois de ces canaux sont disposés en demi-cercle, on les appelle canaux demi-circulaires ; un Siutre roulé en spirale est appelé limaçon; tous ces canaux s'ouvrent dans une ampoule appelée vestibule, dont ils semblent n'être qu'une dépendance (fig. 8).

Le vestibule présente une ouverture appelée fenêtre ovale, qui met le labyrinthe en rapport avec les impressions du dehors, ou 07ides sonores, et une autre ouverture, appelée conduit auditif interne, par laquelle passent les nerfs qui mettent l'oreille en rapport avec le cerveau. Le fond de ce conduit est fermé par une lame mince percée d'ouvertures microscopiques, par lesquelles passent les filets nerveux.

Le limaçon, ainsi désigné à cause de sa forme, est tout simplement un tube plus long que les canaux demi-circulaires, dont une extrémité se confond avec

le vestibule, et par conséquent avec la fenêtre ovale, et dont l'autre extrémité se termine par une ouverture appelée fenêtre ronde, qui met le labyrinthe en

Fig. 7,

APPAEEIL DE L'AUDITIOX.

a, pavillon de l'oreille ; b, conduit auditif externe ; c, conque de l'oreille ; d, membrane du tympan ;

e, caissse du tympan ; /, /, fenêtres ronde et ovale faisant communiquer la caisse

du tympan avec le vestibule ; ff, vestibule ; /(, h, h , canaux semi-circulaires ; i , limaçon ; l , trompe d'Eustache ;

m, nerf acoustique.

rapport avec l'oreille moyenne. On voit que ce tube est replié sur lui-même, de manière que ces deux extrémités se trouvent très rapprochées. La cavité du labyrinthe est remplie d'un liquide

LES SENS EN ACTIVITÉ

assez semblable à de l'eau, appelé Viquide de Cotugno. Pour empêcher ce liquide de s'écouler, la fenêtre ovale et la fenêtre ronde sont fermées par une pellicule très mince, assez résistante pour s'opposer à son écoulement et assez flexible pour recevoir les vibrations produites par les ondes sonores et les transmettre.

Pour les animaux qui vivent habituellement dans l'eau, comme les poissons, l'appareil de l'audition se borne au labyrinthe ; les membranes sont à nu à la surface de la téte. Pour les animaux qui vivent dans l'air, une détonation trop violente eût pu rompre ces fines membranes, aussi sont-elles protégées au fond du conduit auditif externe par la membrane du tympan.

3" Voreille moyenne ou caisse du tympan, est l'espace compris entre la membrane du tympan et le labyrinthe. Cette caisse est remplie d'air, qui lui est fourni par un conduit en forme d'entonnoir dont l'extrémité la plus large s'ouvre dans les fosses nasales. Ce conduit, toujours ouvert, a reçu le nom de trompe d'Eustache (fig. 7).

Quatre petits osselets désignés sous le nom de marteau, d'enclume, d'os lenticulaires et d'e/rze/-, à cause de leur forme, articulés les uns avec les autres, établissent une communication entre la membrane du tympan et la fenêtre ovale. Le mouvement communiqué au tympan par les ondes sonores est transmis à la fenêtre ovale et au liquide de Cotugno par cette chaîne osseuse.

Un gros cordon nerveux, appelé 7ierf acoustique

Fig. 8.