DU DIAPASON

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Influemee de la température sur le* vibratloiis da diapaMMi.

Les nombres de vibrations du diapason uti de l'appareil et du diapason normal u(^ ayant été ainsi déterminés avec une précision absolue pour la température de 20® c, il s'agissait de savoir ce qu'ils seraient à toute autre température.

Afin de déduire, de la différence de marche de l'horloge et du chronomètre, la variation du diapason ut^ qui correspond & une élévation de température de 1 degré, j'ai fait, en 1879, depuis le mois de juillet jusqu'au commencement de décembre, de 300 à 400 observations, qui forment des séries dont quelques-unes embrassent une suite de plusieurs jours et nuits. Toutefois, comme les observations de nuit étaient peu nombreuses et souvent manquaient tout à fait, de sorte que Tévalualion de la température moyenne devenait incertaine pour les heures de nuit, j'ai finalement préféré n'employer que les observations de jour, divisées en 66 groupes. Comme la température n'a jamais varié que très lentement et fort peu dans le cours de chaque série, on pouvait admettre que la température du diapason s'accordait suffisamment, sinon avec la température actuelle de l'air, à tout instant, du moins avec sa température moyenne pour le milieu des séries. En supposant que, le matin, la température du diapason ait été en général un peu plus basse que celle de l'air, les erreurs dues à celte cause devraient se compenser à très peu près dans les résul-

tats déduits d'observations qui avaient élé Tailes à des températures au-dessus et au-dessous de 20®.

Comme, dans les cas où la température différait trop peu de20®y la moindre erreur de lecture aurait sensiblement altéré le résultat, j'ai laissé de côté toutes les séries dont la température moyenne était comprise entre 19° et 21°, de sorte qu'il n'en est resté que 48 qui forment deux groupes, dont le premier comprend 14 séries avec des températures comprises entre 21° et 26%l, qui ont été obtenues depuis la fln de juillet jusqu'à la Qn d'août, le second 34 séries avec des températures comprises entre 3°,l et 17<>, obtenues depuis la fin de septembre jusqu'au 15 décembre. Les résultats de ces 48 séries sont résumés dans le tableau suivant, qui donne A, le nombre des lectures: B, la durée de l'expérience ; C, la différence de marche de l'horloge et du chronomètre pendant la durée de l'expérience; D, la difTérence de marche calculée pour une heure; E, les températures extrêmes notées pendant chaque expérience, F, l'excès de la température moyenne sur 20°; G, la diiTérence démarche pendant une heure qui correspond à 1° centigrade.

Tableau.

Qoo^^

On voit que la différence horaire pour 1® centigrade, déduite des

14 séries où la température dépassait 21°, est égale à 0%400; les

34 séries où la température descend au-dessous de 19° donnent

0%404: enfin 4a moyenne générale, fournie par l'ensemble des

48 séries, est 0*,403. Or la variation du diapason ul^ = 128 v. s.

qui correspond à une différence de marche de 1" par heure est

de = 0,0356 V. 8. ; une différence de 0*,403 représente par

conséquent 0,403 x 0,0356 = 0,0143 v. s., ou — d'une vibration simple.

Afm de pouvoir étendre ce résultat & des températures dépassant les limites de celles qui avaient été observées, et & d'autres diapasons d'une épaisseur ou d'une tonalité différente, il fallait s'assurer par des expériences directes, 1"" si l'influence de la chaleur ou du froid reste encore proportionnelle à la température lorsqu'on dépasse de beaucoup ces limites, entre lesquelles la proportionnalité ne parait pas douteuse , 2'' si l'influence de la température estla même pour deux diapasons de même tonalité, mais de dimensions différentes; 3<' si deux diapasons de forme à peu près semblable, mais de tonalité différente, éprouvent des variations proportionnelles à leurs nombres de vibrations.

Pour ces expériences, j'ai fait usage d'une étuve à parois de bois très épaisses, dont le fond était formé par une plaque de fer qui pouvait être chauffée & volonté par des becs de gaz placés audessous.

Le devant était formé par une glace assez épaisse, et la paroi supérieure percée d'une ouverture où s'adaptait un fort tube de verre dont l'extrémité libre pouvait à volonté se fermer par un bouchon. La température de l'air à Tintérieur de cette étuve était très différente & des distances différentes de la plaque du fond ; mais il était facile de la maintenir constante en un même point pendant un temps assez long, ou du moins oscillante autour du même degré dans des limites fort étroites; il suffisait pour cela de baisser ou d'élever les flammes du gaz, d'ouvrir ou de fermer la cheminée de verre, lorsque le thermomètre montait au-dessus ou tombait au-dessous du degré voulu.

Pour m'assurer, en premier lieu, si la proportionnalite.de l'influence de la température était admissible dans des limites plus larges, j'ai d'abord fait usage d'un diapason u£|= 128 v. s. en tout

semblable à celui de l'appareil, et muni de la même manière, d'un miroir avec contrepoids et de vis à têtes pesantes. Comme les dimensions de l'étuve ne permettaient pas de le disposer horizontalement au-dessus de la plaque du fond, j'ai dû le fixer verticalement à la paroi supérieure, les branches tournées en bas ; il traversait ainsi des couches d'air inégalement chaudes, de sorte qu'il ne pouvait être question de déterminations absolues, mais seulement d'expériences comparatives. Les vibrations du diapason, excitées dans l'étuve même par une disposition facile à imaginer, étaient observées par le procédé optique, en faisant tomber un rayon de lumière d'abord sur le miroir du diapason en question, puis de là sur le miroir d'un autre diapason, préalablement mis à l'unisson du premier, et fixé horizontalement à une distance convenable de l'étuve. La figure optique était donc l'ellipse, et ses oscillations indiquaient avec précision les changements de tonalité du diapason chauffé.

Quand le thermomètre placé près de la paroi supérieure, à la hauteur du talon de la fourchette, avait marqué pendant quelques heures 5 degrés de plus que le thermomètre de la salle, qui marquait environ 23^, le diapason perdait 1 vibration en 10 secondes. Quand la différence des deux thermomètres s'élevait à 25 degrés, le diapason perdait 1 v. s. en 2", 37, au lieu de la perdre en 2% 0, comme l'jeût demandé l'hypothèse de la proportionnalité.

J'ai fait des expériences plus nombreuses avec un diapason tu^ = 512 V. s. Ce dernier fut fixé horizontalement au-dessus de la plaque du fond, et les extrémités de ses branches touchaient presque la glace qui formait le devant de l'étuve, ce qui permettait d'observer les vibrations à l'aide du microscope. Il va sans dire que le microscope n'était approché de Tétuve que pendant les quelques instants que durait chaque observation. Le réservoir du thermomètre se trouvait placé entre les branches du diapason. La température de la salle a été en moyenne de 26^ Voici les moyennes des nombres fournis par ces expériences pour la diminution correspondant à 1^ :

EXCÈS DE TEMPÉRATURE DE l'étuve.