REFLEXION DU SON

en avant, comprimera la première tranche indéfinie de l'air extérieur. Cette tranche indéfinie cédera latéralement, et quand elle se détendra, une partie de la force de ressort développée agissant à l'extérieur du tuyau, ce qui en restera en dedans ne pourra suffire pour retenir au repos les molécules de la dernière tranche contenue dans le tube. Ces molécules continueront donc a s'écarter, et il en résultera une dilatation qui se propagera en arrière dans la colonne. De même, une dilatation produira une condensation ; car les molécules de l'air extérieur, qui se précipiteront dans la dernière tranche dilatée, ne viendront pas seulement des parties situées à l'extérieur, sur le prolongement du tube, mais aussi des parties latérales ; de sorte que les molécules de la dernière trandie contenue dans le tube seront, non seulement ramenées à la pression primitive, mais encore rapprochées au-delà de la position d'équilibre, ce qui produira one condensation qui se propagera dans le tube. — Ce résultat se vérifie par rcxpérience, car M. Biot a observé que les sons lui revenaient, quand il parlait à Tune des extrémités d'un tuyau de 951™ dont l'autre extrémité était ouverte.

Quand, au lieu de compressions ou dilatations élémentaires, on considère des ondes sonores, il résulte du croisement des ondes directes et réfléchies , des phénomènes particuliers que nous étudierons en traitant des vibrations des colonnes d'air.

S«5. Réflexion dans un milieu indéflni.

— Considérons maintenant le cas d'ondes à surfaces sphériques , dont le centre est en S {fig, 406), et qui viennent reilcontrer obliquement une surface plane aO, qui sépare deux milieux différents. Il résulte du calcul mathématique, et cela se conçoit du reste, d'après ce qui précède, que, si une suite d'ébranlements arrive à la surface de séparation de deux milieux élastiques différents, chaque point de cette surface devient le centre de deux systèmes d'ondes sphériques, les unes transmises dans le second milieu, au-delà de la surface de séparation, les autres qui se propagent dans le premier. Ces dernières ondes donnent le son réfléchi.

Ce principe, dû à Huyghens, une fois posé, considérons une surface d'onde incidente fem, dont le centre est en S. Dès qu'elle a rencontré le point h, ce point devient un centre d'ébranlement d'où part une onde sphérique, dont la surface est parvenue à la distance hp = ma, quand l'onde bm est arrivée en a. Lorsque l'onde arrive en cm', le point c produit aussi une onde sphérique, jont le rayon est cq égal km' a, quand l'onde incidente arrive en a. En ce moment les différents points de la surface ab ont donné naissance à des ondes

Fig. 406.

sphériques , dont le rayon va en augmentant de a en 6. Ces surfaces sphériques, prolongées au-dessous de ab, sont tangentes à la surface sphérique un, dont le centre est en S; car on a cq' = am\ bp' =hp =zma, etf. Si donc, nous prenons le point S' symétrique du point S par rapport au plan oO, et si nous décrivons une sphère an' ayant pour rayon S'a, elle sera tangente

extérieurement aux sphères cq , hp , et représentera la surface de Y onde

réfléchie.

Si la surface ao n'est pas plane, il suffira de considérer chacun de ses éléments plans inûniment petits, pour chacun desquels on fera la constructian qui précède.

s 16. Lois de la réflexion. — On nomme rayon inaident tout rayoo sonore S6 (fig, 400), avant sa rencontre avec la surface de séparation desdeui milieux, et rayon réfléchi, tout rayon, tel que cr, parti, après réflexion, duo point de cette surface. Vanyle d'incidence est l'angle que fait le rayon incident avec la normale à la surface de séparation ; et l'angle de réflexion, celui que fait le rayon réfléchi avec cette môme normale.

Cela posé, les lois de la réflexion sont les suivantes : i^ V angle d'inddtnce est égal à l'angle de réflexion ; 2® le rayon sonore incident et le rayon répécki sont dans un même plan avec la normale à la surface.

En efl*et, soit S6 (fig. 406) un rayon incident, et br le rayon réfléchi correspondant, rayon normal à la sorfare de l'onde réfléchie, et dont le prolongement passe, par conséquent, par le point S'. La droite ao étant perpendiculaire au milieu de SS', les angles Sbo et iba sont égaux, comme égaux à un troisième S'bo.

L'angle d'incidence et l'angle de réflexion, qui en sont les compléments , sont donc aussi égaux.

De plus, les rayons incident et réfléchi sont dans le plan S'6S qui contient la normale à ao.

Les lois de la réflexion peuvent être vérifiées indirectement par TcxpérieDce. Pour cela, on déduit dos conséquences de ces lois, et l'on cherche si l'expérience les vérifie. Or, il résulte des lois que, si l'on produit un son :\ l'un df> foyers f(fig. 407) d'un ellipsoïde de révolution, tous les rayons sonores fa, fCy /e, après s'être réfléchis sur sa surface, iront se croiser à l'autre foyer /', on le son sera plus intense que partout ailleurs. 11 existe des salles dont la voûte présente ainsi la forme d'un ellipsoïde ; si l'on parle très bas à l'un des foyers /", un observateur placé à l'autre foyer f entend les paroles prononcées, tandis qu'une personne placée tout près de celle qui parle ne peut rien entendre. Nous citerons, comme exemple, une des salles du Musée des Antiques, an Louvre.