Méthode optique de M. Lissajous appliquée à l'étude des tuyaux sonores

HAL Id: jpa-00236931

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00236931

Submitted on 1 Jan 1874

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Méthode optique de M. Lissajous appliquée à l’étude des tuyaux sonores

M. Bourbouze

To cite this version:

M. Bourbouze. Méthode optique de M. Lissajous appliquée à l’étude des tuyaux sonores. J. Phys.

Theor. Appl., 1874, 3 (1), pp.15-17. �10.1051/jphystap:01874003001501�. �jpa-00236931�

I5

les différents

points N’;

^{ce sont les}

points correspondants

^{t, t’ de la}

ligne représentative qui

^se

déplacent

par

rapport

^à

1 origine

u.

La

règle

^{est donc} celle-ci : on détermine les valeurs des arcs

de

ronde 50

^et

so’,

^et par suite

de vo

^et

v0’ (5), qui

définissent les

points

^ro,

’to’

limitant la

portion

efficace de l’onde

rapportée

^au

pôle ^M,

c’est-à-dire à la

perpendiculaire

CN abaissée sur l’écran:

puis

^on

déplace

^les

points

^t0,

^-;’0

par

rapport

^à

1 origine

p. de la

ligne représentative

^{d’une mêmes}

longueur

d’arc. Le

déplacement

^com-

mum v

représente

^l’arc

MM’;

^{d’où l’on}

conclut, d’après

^les

triangles

semblables

CMM’, CNN’,

^en

_posant

^{3 N’= r et 31iI’ = s:}

d’où

en

ayant égard

^à

l’équation (5).

^Cette

équation (7) permet

^{de cal-} culer x en fonction du

déplacement

^{v, ou}

réciproquement.

^{La dis-}

tance des deux

points T,T’ représente

^dans

chaque

^{cas la racine}

carrée de l’intensité.

Dans un

prochain ^article,

^{nous ferons des}

applications

^{de ccltt’}

méthode .

MÉTHODE OPTIQUE DE M. LISSAJOUS

APPLIQUÉE

A L’ÉTUDE

DES TUYAUX

SONORES;

PAR M.

BOURBOUZE,

Préparateur ^de Physique à la Faculté des Sciences de Paris.

(Société ^de Physique ; séance du 26 décembre 1873.)

On sait que les noeuds de vibrations ^dans les tuyaux ^sonores sont

les tranches où l’air est

immobile,

^{mais où il subit des}

compressons

et des dilatations

iitaxiina, synchrones

^avec la durée de la vibration.

On les constate ordinairement aN ce les

capsules manomériques

^de

31.

König;

^elles sont fixées sur un

tuyau,

^sur

lequel

^{on a}

préalablc-

nicnt détermine la

position

^des n0153uds pour le son fondamental et

b

hucmicu harmonique,

^{ou bien encore en}

introduisant,

^{comme l’a}

indique

^{BB ilham}

Hopkins,

^une membrane dans un

tuyau

^{ayant une} face de

glace.

On voit vibrer cette membrane dans toute la lon- gueurs,

excepte

^{à 1 endroit du n0153ud}

qui

^{se trmv e B ers le milieu}

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:01874003001501

I6

pour la ^note fondamentale.

Maigre

^{les services} que

peuvent

^rendre

ces

procédés,

^{on doit}

préférer

la méthode des

projections, qui

per-

met de montrer à un auditoire nombreux l’état de l’air dans les

tuyaux sonores.

La modification que

j’emploie

consiste à

remplacer

la membrane

simple

par ^un

petit

^tambour

cylindrique,

^{dont la hauteurs est très-}

petite

par

rapport

^{au diamètre et dont les deux bases sont formées} par des membranes de caoutchouc. L’intérieur est mis en commu-

nieation avcc un

récepteur analogue

^{à ceux}

qu’emploie

^{1B’1. le DI Ma-}

rev. Les indications de ce

petit appareil

^sont inverses de celles que donne la membrane

simple,

c’est-à-dire que les excursions des deux membranes du tambour sont les

plus grandes

^{là où la membrane}

simple

^ne vibrait pas.

Pour rendre cet effet visible de

loin,

^{on colle sur la membrane}

(1)

du tambour

récepteur

^un

petit

^miroir

argenté très-léger, qui

^oscille

av ec elle. Si l’on fait réfléchir sur ce miroir les rayons

partis

^d’un

point lumineux,

^et

qu’on

^en

projette l’inage

^{sur un écran avec une}

lentille,

^{on voit cette}

image s’allonger,

^{comme dans les}

expériences

de 31.

Lissajous.

^{Elle a son maximum}

d’allongement quand

^{le tam-}

hour

explorateur

^{est au} moeud. Elle se

rapproche

^de

l’immobilité,

et

s’y maintient, quand

^{le tambour}

s’éloigne

^du noeud pour ^se

placer

sur un ventre. Cette

disposition permet

^donc

d’étudier,

par la ^mé- thode

optique,

^{l’état de} l’air dans les

tuyaux

^ouverts.

Après

^{avoir déterminé les}

positions

des noeuds pour ^{un son} fon- damental et un

premier harrnonique,

^on perce ^le

tuyau

^{à ces en-} droits et l’on bouche les orifices av ec des membranes sur

lesquelles

on

colle,

comlnc sur la membrane du tambour

récepteur,

^un

petit

miroir

argenté. Alors,

^{si l’on} fait rendre au

tuyau

^{sa note fondamen-}

tale,

^{il est facile} de montrer, ^à l’aide de la même

disposition optique,

que la membrane du milieu entre seule en

vibration,

tandis que les deux autres restent ilnmubiles. Le contraire arrive si l’on fait rendre au

tuyau

^{son deuxième}

harmonique.

Pour obtenir les

figures acoustiques qui

résultent de deux mou- vements vibratoires

rectangulaires,

^{on se sert de}

tuyaux

^fermés

T,

M. 1 issajous a, dès 1837, employé ^un miroir collé sur une membrane pour ^en constater le mouvement toile- ^il m’autorise lui-même à remarquer qu’il ^n’en

a,ait fait aucune application.

I7

T’

Cfig. 1) portant

^{sur leur fond} des membranes à

tension variable,

que l’on

dispose

^{sur le}

trajet

du rayon

lumineux,

^de

façon

que,

après

FiIT. 1.

les deux réflexions ^sur les

petits lniroirs, l’image

^du

point

^lumineux

produite

par la lentille vienne se

projeter

^{nettement sur le tableau}

MM’. Avant de faire

parler

^les

tuyaux

simultanément _pour pro- duire les courbes

caractéristiques

des diilérents intervalles musi- ^’ caux, il faut s’assurer que les miroirs vibrent

séparément

^{dans des}

plans rectangulaires,

c’est-à-dire

que les

^traces

lumineuses rectiligncs AA’, BB’, produites séparément

par chacun

d’eux,

^{sont à}

angle

^droit.

On obtient facilement ces conditions en faisant tourner, ^au

besoin,

1’un ou l’autre des deux

tuyaux

^{autour de son axe.}

En

plaçant

^{une membrane à} l’extrémité de résonnateurs de Helm-

holtz,

^{ou à} l’extrélnité de tubes de caoutchouc en communication

avec ces

instruments,

^{on voit l’un} des miroirs entrer en vibration

quand on produit

^{dans le}

voisinage

^{un son}

mixte,

^{contenant la note}

propre ^au résonnateur

correspondant.

Je pense que ^ce

procédé remplacera

avantageusement, ^{dans les}

cours et dans les recherches d’in,

estigation,

^{ceux dont on a}

jusqu’à présent

fait usage.

EXPÉRIENCES DE SURFUSION ET DE SURSATURATION;

PAR M. D. GERNEZ.

( Société de Physique; ^{séance du 28 novembre} I873.)

Je nie propose

d’indiquer

^les

dispositions qui

^me

paraissent

^les

plus

^{faciles et les}

plus

^sûres pour réaliser

quelques expériences

^de