Onde sonore

“ Pendant la nuit au contraire, la surface du sol se refroidit; les parties couvertes de gazon ou de sables, prennent une même température; l'atmosphère n'est plus traversée par ces filets d'air chauds qui s'élèvent verticalement ou obliquement dans tous les sens. L'onde sonore traverse alors un fluide devenu plus homogène, se propage avec moins de difficulté, et l'intensité du son augmente, parce que le partage des ondes et les échos partiels deviennent plus rares. ”

“ La vitesse de la propagation du son dans l'air est de 340 m. 88; dans l'eau elle est à peu près quatre fois plus grande, 1,435 mètres. Dans les corps solides, elle est 7 à 18 fois plus grande que dans l'air. — Le son se transmet le mieux dans le même lieu; quand il se propage à travers plusieurs milieux différents, il s'affaiblit toujours.
Lorsqu'une onde sonore rencontre un obstacle, elle se réfléchit : l'angle de réflexion est toujours égal à l'angle d'incidence.
Ajoutons encore quelques détails sur le mouvement ondulatoire.
On distingue deux sortes de vibrations ”

“ L’ondulation de la lumière, avons-nous dit, se propage dans le sens normal au rayon lumineux, et nous avons fait remarquer qu’elle diffère en cela de l’ondulation sonore qui a lieu dans le sens même de la propagation du son. Le mode suivant lequel se propage l’onde lumineuse n’a rien qui doive nous étonner, et nous en trouvons maint exemple dans la nature. ”

“ La vitesse du son comparée à celle des projectiles. ↔ Très lente dans l’air, la vitesse du son est variable suivant la température. Beaucoup plus active dans l’eau, dans le bois, dans les métaux.
Alors que la lumière parcourt des milliers de kilomètres à la seconde, l’onde sonore, dans l’air, ne parcourt que :
332 mètres à zéro. ”

“ Et, précisément, elle se réalise à millions d’exemplaires dans l’infiniment grand comme dans l’infiniment petit, les mouvements gravitatoires des astres comme les mouvements vibratoires des atomes, propagés en lumière, en son, en électricité, en chaleur, n’étant que la réalisation, sous les formes et avec les dimensions les plus merveilleusement variées, de ce rythme pendulaire. Chaque onde lumineuse ou sonore, comme chaque ellipse planétaire, est un équilibre mobile ”

“ Mais comment le soleil a-t-il sans cesse un mouvement de vibration qu'il communique sans cesse à l'éther? Comment cette vibration donne-t-elle sans cesse à l'éther lumière et chaleur, si le soleil ne les a pas? et s'il les a, comment les entretient-il? Car tout feu, toute combustion a besoin d'entretien. L'onde aérienne nous transmet un son qui a été produit; tant qu'on produit des sons, les ondes aériennes nous les transmettent; mais quand la production s'arrête, notre oreille n'entend plus rien. ”

“ Distance parcourue par le son pendant une vibration du corps qui le produit. Les ondes sonores sont simples ou complètes, selon qu’elles sont produites par une vibration simple ou double. L’onde est plane quand elle se produit dans un tuyau où sa largeur se trouve limitée par le diamètre du tube, elle est superficielle et circulaire à la surface de l’eau ; elle est sphérique dans l’atmosphère. ”

“ Les ondulations produites dans le fluide éthéré par les vibrations d'un corps lumineux peuvent être comparées à celles de l'air qui engendre le son. Une lame de métal, fixée par l'un de ses deux bouts et mise en vibration, excite dans l'air ambiant des ondes, se propageant à distance comme les ondes circulaires se propagent à la surface d'une nappe d'eau dans laquelle on jette une pierre, et le nombre des vibrations exécutées par un corps sonore dans un temps donné, par exemple une seconde, détermine la hauteur du son, la note. ”

“ Ce que nous apercevons de l’oreille au dehors est peu de chose, un simple porte-voix : le secret est au dedans, dans la partie la plus cachée où, de proche en proche et par un véritable dédale, aboutissent les vibrations du dehors. L’oreille ne sent, n’apprécie en aucune façon la forme géométrique des ondes sonores qui viennent mourir contre ses parois ; mais elle jouit de cette étonnante propriété de reconnaître dans l’onde totale toutes les ondes particulières qui la composent. Les ondes simples ou répondant à des notes élémentaires sont seules perçues à l’extrémité de l’appareil auditif. ”

“ De semblables phénomènes d'interférence des ondes directes et des ondes réfléchies doivent se manifester en plein air. — Si nous considérons un centre d'ébranlement d'où émane un système d'ondes sonores venant frapper une surface réfléchissante, il doit se produire, entre cette surface et cette source sonore, des séries de nœuds et de ventres de vibration fixes, comme dans les tuyaux sonores. ”

“ Lorsqu'au contraire les ondes passent d'un liquide dans l'air, on remarque que le son n'est entendu qu'à une petite distance du corps sonore pour des personnes placées dans l'air, et qu'il faut s'enfoncer dans l'eau pour percevoir le son à de plus grandes distances. ”

“ Quand le son arrive à un corps solide, il est réfléchi, de même que les rayons de lumière, par une surface dure et polie. L'air, véhicule du son, reçoit son mouvement des vibrations du corps sonore. Comme le corps qui sert d'obstacle à la colonne d'air la force de se réfléchir, ce mouvement de réflexion se communique de proche en proche, et se trouve forcé de suivre la direction de la colonne d'air réfléchie. ”

“ Si la lumière est une onde, les rayons de différentes couleurs, semblables en cela aux divers sons employés dans la musique, se composeront de vibrations inégalement rapides, et les rayons rouges, verts, bleus, violets, se transmettront à travers les espaces éthérés, comme toutes les notes de la gamme dans l’air, avec des vitesses exactement égales. ”

“ Dans chaque rayon sonore, qui est, comme nous l’avons dit, un cône d’air infiniment mince, tout se passe comme dans un tuyau conique où l’air fait ses vibrations, c’est-à-dire, qu’il y a successivement des nœuds, et des points auxquels répondent les plus grandes excursions. ”

“ Les ondes formées sur une nappe d’eau tranquille glissent le long des corps solides qu’elles rencontrent, et, après les avoir dépassés, s’infléchissent, se dilatent et se diffusent peu à peu à la surface de l’eau, dans l’espace abrité par ces obstacles. Il en est de même des vibrations de l’air qui transmettent le son : elles s’infléchissent d’une manière évidente, quoique moins marquée, puisque l’interposition d’une montagne ne nous empêche pas d’entendre le son d’une cloche ou la détonation d’un canon placés de l’autre côté. La lumière, au contraire, marche droit devant elle ”

“ Car les bruits sont faits de petites ondes dans l’air ; et ces ondes se composent ; les unes se contrarient, comme on peut le comprendre quand on voit deux sillages qui se croisent sur l’eau ; de deux vagues il peut résulter une eau dormante ou hésitante pendant un moment. D’autres ondes s’ajoutent et se renforcent ; et si vous réfléchissez une minute là-dessus, vous comprendrez que les ondes qui se renforcent le plus ou qui se contrarient le moins sont justement musicales au sens précis du mot ; en sorte que le bruit le plus confus fait naître des musiques ”

“ Il se multiplie en sonorités d’abord confuses, l’une à l’autre enchainées dans une vague ligne déjà de déroulement, et se hausse, et s’enfle, et, moins obscurément, avec une expansion lente qui se dilate de plus en plus, veut atteindre le plein épanouissement de soi-même dans une grande onde mélodique. ”

“ Les ondes sonores sont provoquées dans l'air par un mouvement vibratoire et rapide imprimé aux diverses parties d'un corps plus ou moins élastique; les ondes lumineuses, qui se développent dans l'éther, sont produites par le mouvement également vibratoire et rapide des molécules d'un corps en ignition. ”

“ Dans une salle où l'on parle, les ondes sonores, directes ou réfléchies, dilatantes ou condensantes, se croisent en tous sens, et se superposent. Tantôt, elles s'ajoutent les unes aux autres de telle manière que le son s'en trouve augmenté; tantôt, de la rencontre de deux ondes résulte le repos de l'air en un point où la voix de l'orateur s'affaiblit ou s'éteint.
C'est la réalisation de ce paradoxe acoustique, « qu'un son ajouté à un autre son peut produire du silence; » ”

“ La perception des sons ne comporterait donc pas de régularité si le développement de ces ondes dérivées ou secondaires n'était prévenu; car il aurait pour résultat de faire succéder des impressions accessoires à l'impression de l'onde extérieure, si celle-ci ne se reproduisait pas, ou bien de modifier, de neutraliser même les ondes qui arriveraient de nouveau du dehors. Par quels moyens la nature obvie-t-elle à ces inconvénients? Selon toute probabilité, en développant dans les cristaux otiques des conditions d'équilibre moléculaire, qui se propagent ensuite à l'endolymphe où ils baignent. ”

“ C'est encore l'air essentiellement élastique et mobile qui nous transmet les vibrations des corps dès qu'elles sont assez rapides pour former des sons. Les ondes sonores roulent librement dans l'espace comme les flots d'un bassin immense, frappent directement notre oreille, ou bien se réfléchissent sur les corps résistants, pour venir en vagues harmonieuses nous apporter la voix lointaine de l'écho. ”

“ La propagation des bruits causés par des machines peut avoir lieu de deux façons : comme onde aérienne à travers l'air et comme onde matérielle à travers les plafonds, les parois et les planchers qui transforment, eux, les ondes matérielles en ondes aériennes perceptibles par notre oreille. Dans la lutte contre la propagation du son, il convient de bien distinguer entre le son matériel et le son aérien, car ces deux sortes de son exigent, pour empêcher leur propagation, des moyens tota- lement différents. ”

“ Attendu que, à chaque vibration, se produit une onde condensée nouvelle qui court après la précédente, plus sera grand le nombre de vibrations, plus se trouvera raccourcie la longueur d’onde. Plus le son sera aigu, plus la longueur d’onde sera courte. ”

“ XXI. Une onde n'est régulièrement perçue qu'autant qu'elle développe son impression d'une extrémité à l'autre des rampes, soit directement, soit en se reproduisant d'espace en espace.
XXII. L'utricule, le saccule, les canaux demi-circulaires membraneux et les rampes sont respectivement aptes à percevoir la vitesse des ondes.
XXIII. Le saccule, l'utricule et les canaux demi-circulaires membra-
neux servent outre cela à percevoir l'intensité absolue du son, et à provoquer, au moyen de leurs connexions avec le ganglion otique, l'intervention des organes destinés à régler le jeu du tympan. ”

“ On vient de voir quel secours peut apporter, à l’intelligence de la théorie des ondulations, l’analyse de cet humble phénomène, futile en apparence, la chute d’une pierre dans un bassin tranquille. Il y a un autre modèle qui n’a pas été moins utile aux physiciens : c’est celui des vibrations sonores. Le son, en effet, est engendré par des vibrations et propagé par des ondes. Le mouvement se passe dans l’air, au lieu de se produire dans l’eau ou dans l’éther : il offre avec ceux qui s’accomplissent dans ces derniers milieux des analogies essentielles, et il peut donc servir à les éclairer. ”

“ Le bruit général ne parait pas s'en accroître; il a dépassé la limite d'intensité que peut percevoir l'oreille humaine, et, quand toutes les poudrières du monde viendraient à sauter ensemble, nous ne saurions en entendre davantage.
Il y a émission continue de lumière à la surface des nuages; la matière électrique se dégage incessamment de leurs molécules; évidemment les principes gazeux de l'air sont altérés; des colonnes d'eau innombrables s'élancent dans l'atmosphère et retombent en écumant.
Où allons-nous?... Mon oncle est couché tout de son long à l'extrémité du radeau. ”

“ Comme résultat final de leurs recherches, les physiciens ont reconnu la plus grande analogie entre la lumière et le son : la lumière est une longueur d'ondulation mesurée de l'éther, comme le son est une longueur d'ondulation mesurée de l'air ou des autres gaz, des liquides ou des solides. La différence entre les ondes lumineuses et les ondes sonores consiste en ce que, pour la lumière, il n'y a qu'une série d'ondes, tandis que pour le son il y a un certain nombre de séries ”

“ Seulement, au lieu d'être des ronds d'eau, ce sont des ronds d'air. C'est ce qu'on appelle des ondes sonores. Si ton oreille rencontre une de ces ondes, elle perçoit le son. Si elle en est trop éloignée, elle ne perçoit rien. — Je comprends, dit Adallah; mais comment mon oreille estelle donc faite pour qu'elle puisse recevoir le bruit que lui apportent les ondes sonores?
— Ton oreille n'est pas constituée seulement par ceci !
répondit Suzanne en tirant gentiment le bout de l'oreille de Mlle Adallah. ”

“ Mais, en supposant que les ondes se meuvent dans la périlymphe avec la même vitesse que dans l'eau à 37 degrés C. et avec une intensité suffisante, celles dont la durée dépassera - 3/29 de seconde auront seules le temps d'atteindre la portion terminal e du limaçon. Toute onde de moindre durée finira moins avant dans les rampes. Cependant les mouvements vibratoires qui en dériveront pourront encore, s'ils ont lieu comme les précédents et avec assez d'intensité, s'équilibrer au bout du limaçon. ”

“ Ce sont ces ondulations qui, en agissant sur le nerf optique, déterminent en nous la sensation de la lumière, absolument comme les ondes sonores, en ébranlant le nerf auditif, déterminent l'impression du son ou du bruit. Ce système a l'avantage de ne supposer aucune diminution de la substance du soleil, et d'assigner une vitesse appréciable à la lumière. Il donne, de plus, une explication satisfaisante de divers phénomènes lumineux, tels que ceux de la diffraction et des anneaux colorés, dont la théorie de Newton est impuissante à rendre compte. ”

“ Lorsque les ondes sonores rencontrent quelque obstacle à leur progression, elles reviennent sur elles-mêmes à la façon des corps élastiques; on dit alors que ces ondes sont réfléchies. On nomme écho la répétition d'un son dans l'air par l'effet de sa réflexion sur quelque obstacle. ”