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LES FLAMMES CHANTANTES
THÉORIE
DES VIBRATIONS
ET
CONSIDÊBATIONS SUR L'ÉLEGTBIOTÉ
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LES FLAMMES CHANTANTES
THÉORIE
DES
VIBRATIONS
ET
CONSIDÉRATIONS SUR L'ÉLECTRICITÉ
PAR
FREDERIC KASTNER
TROISIEME EDITION.
<^ PARIS
E. DENTU, ÉDITEUR,
Palais-Royal. Galerie d'Orléans.
Eag. LACROIX, EDITEUR,
54, rue des Saints-Pères, 54,
1876
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INTRODUCTION
La plus célèbre et la plus antique Associa-
tion d'Angleterre a The Royal Institution »
(Llnstitution Royale), avait demandé à
M. Frédéric Kastner de vouloir bien lui
envoyer son nouvel instrument de physique
et de musique, lePyrophone, afin de pouvoir
le décrire et l'expérimenter dans une séance
qui a eu lieu, à Londres, à la Rot/al Institu-
tion Ae 13 janvier 1875, séance dans laquelle
l'illustre professeur Tyndall faisait entendre
sa voix autorisée.
1
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LES FLAMMES CHANTANTES.
Peu après, la Société des Arts d'Angle-
terre, « The Society of Arts^ » émit le vœu
qu'une Lecture spéciale ou conférence fût
donnée dans son grand amphithéâtre d'Adel-
phi, à Londres, et consacrée entièrement
au Pyrophone de M. F. Kastner.
Cette réunion eut lieu le 17 février 1875,
sous la présidence de M. le colonel Strange,
membre du Conseil de la Society of Arts^
M. Le Neve Poster étant secrétaire.
En présence d'une foule de notabilités
scientifiques et musicales de l'Angleterre
eurent lieu les expériences les plus intéres-
santes; et un appareil à treize branches à
jets de flammes multiples, envoyé par M* F.
Kastner, débuta en faisant entendre l'hymne
national anglais 2 God save the Queen,
Quelques extraits) de la traduction de
cette conférence, donnée k]aSociety o/Arts^
feront le sujfet de notre Préface i
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LES FLAMMES CHANTANTES -
Nous ajouterons qu'une nouvelle audition
eut lieu à la Royal Institution^ le 26 février
1875, et que l'invention de M. F. Kastner a
éveillé les plus vives sympathies parmi les
savants etla presse anglaise, de même qu'elle
en avait déjà rencontré dans la presse
française, ainsi qu'à l'Académie des Sciences
de l'Institut de France.
l'bditeub.
Paris, Avril 1875*
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PREFACE
« L'époque actuelle pourrait avec juste rai-
son s'appeler : « les grands jours des arts et
de l'industrie. » Aujourd'hui, les plus nobles
produits de l'intelligence attestent partout
le travail incessant de l'esprit humain.
a Les applications les plus inattendues des
lois scientifiques sont constamment le
résultat des efforts laborieux des savants.
a Notre siècle, qui a vu mettre en pratique
les effets les plus remarquables des princi-
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LES FLAMMES CHANTANTES.
pes de la physique, tels que ceux de la
vapeur, ceux de la propagation rapide de
l'électricité, ceux de Taction de la lumière
sur les substances chimiques, assistera en-
core à de nombreuses découvertes, suscep-
tibles d'applications toujours utiles et inté-
ressantes, et parfois fort originales.
a C'est à la science pure, à la physique, aux
lois de l'acoustique que nous devons nous
adresser pour rechercher l'origine de la dé-
couverte d'un des plus intéressants théo-
rèmes d'acoustique qui était resté ignoré
jusqu'à ce jour.
« On savait depuis longtemps qu'une
flamme traversant un tube sous une certaine
pression rendait un son musical.
K Sans compter les physiciens, comme
Higgins, Scherer, Mussin-Puschkin,De Luc,
Hermbstadt, Chladni qui, les premiers ont
constaté ce phénomène, des savants fran-
çais, anglais, allemands, suisses, autrichiens,
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LES FLAMMES CHANTANTES.
italiens, notamment G. de La Rive, Helm-
holtz, Martens, Zenneek, Brugnatelli,Bôtt-
ger, Marx, Roger, Pisko, Sondhaus, Wheas-
tone, Sehaffgotsch, Faraday, Tyndall et
beaucoup d'autn^s, se sont aussi préoccupés,
à notre époque, des flammes chantantes
au point de vue de la physique.
a Mais ce qui semble avoir entravé leurs
eff^orts, c'est qu'ils se sont bornés à opérer
sur une seule flamme,
« Considérant les flammes isolément, ils
ont placé chacune d'elles dans un tube, au
lieu d'opérer, comme l'a fait l'inventeur du
Pyrophone, au moyen de plusieurs flammes
conjuguées et introduites à la même hau-
teur, dans un même tube.
<( L'éminent professeur Tyndall, pour le-
quel la plupart des questions ardues de la phy-
sique n'ont pas de secrets, avait étudié avec
soin les flammes chantantes. Mais, on
peut dire que celles-ci n'ont pénétré
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LES FLAMMES CHANTANTES.
dans le domaine de Fart musical que par
suite de la découverte faite par M. Frédéric
Kastner, du principe qui permet de les
accorder et de les faire chanter à volonté
sur tous les tons de Téchelle musicale; d'en
produire et d'en arrêter le son instantané-
ment et mécaniquement, comme dans les
instruments à clavier ; de régler ce son et
de le modérer au besoin.
« G'estainsi que le modeste harmonica chi-
mique, le lumen philosophicum desij^hysiciens
comme on disait autrefois, a atteint dans le
pyrophone le caractère d'un véritable ins-
trument de musique : résultat qu'il semblait
difficile et même impossible d'obtenir avant
les expériences de M. Frédéric Kastner.
« Fort imparfait dans l'origine, rauque,
beuglant ou détonant, le son des flammes
chantantes ne s'est rapproché du son mu-
sical proprement dit qu'après des tâton-
nements réitérés. Encore le son de la flamme
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LES FLAMMES CHANTANTES.
unique dans le tube, le lumen philosophicum^
ne pouvait-il se produire musicalement
en toute circonstance. Il fallait user parfois
de divers procédés, comme par exemple l'ap-
peler, le provoquer de la voix par l'émission
d'un son parent ^ en rapport harmonique avec
la note qu'il devait faire entendre.
« Le professeur Tyndall avait en effet re-
connu que pour qu'une flamme rende un
son musical, il faut que son volume soit tel
qu'elle puisse faire explosion à l'unisson des
ondulations du ton fondamental du tube ou
de Tun de ses harmoniques. Il avait avancé
en outre que, lorsque le volume de la flamme
est trop grand, aucun son ne se produit; il
le démontrait en augmentant l'écoulement
du gaz, M. Tyndall avait aussi appelé l'atten-
tion sur ce fait, que, pour qu'une flamme
puisse chanter avec son maximum d'inten-
sité, il faut qu'elle occupe une certaine posi-
tion dans le tube. 11 le démontrait en faisant
i.
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10 LÉS FLAMMES CHANTANTES.
varier la hauteur du tube sur k flamme ;
mais aucun physicien ne précisa les rapports
de dimension qui doivent exister entre la
flamme et le tube pour obtenir celte inten-
sité maximum du son.
c( Le mérite de M. Frédéric Kastner est d'a-
voir démontré que, lorsque deux ou plusieurs
flammes sont introduites dans un tube, elles
vibrent à Tunisson et produisent un son mu-
sical maximum lorsqu'on les place au tiers
de la longueur du tube, et d'avoir démontré
aussi qu'il suffit d'amener ces flammes au
contact pour que toute vibration cesse
aussitôt. M. F. Kastner prouve que ce phé-
nomène est produit par l'interférence des
flammes vibrantes.
«Le 17 mars 1873, M, le baron Larrey,
membre de l'Académie des Sciences deParis,
présentai l'Institut de France, au nom de
M. F. Kastner, un premier mémoire dans
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LES FLAMMES CHANTANTES. 11
lequel le jeune physicien rendait compte des
expériences qui Font conduit à l'invention
du pyrophone et à la découverte du prin-
cipe nouveau suivant :
Si dans un tube de verre ou d autre matière^
on introduit deux ou plusieurs flammes de gran-
deur convenable^ et qui on les 'place au tiers de
la longueur du tube^ comptée àpartir de la base^
ces flammes vibrent à r unisson. Le phénomène
continue de se produire tant que les flammes
restent écartées^ mais le son cesse aussitôt que les
flammes sont mises au contact . ».
« M. F. Kastner fait observer dans son mé-
moire: que l'interférence des flammes chan-
tantes ne se produit que dans des conditions
spéciales ; qu^il est important de mettre la
largeur des tubes en harmonie avec le
nombre des flammes; que la hauteur des
flammes n'exerce qu'une action limitée sur
ce phénomène; que la forme des becs joue
également un rôle fort important.
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12 LES FLAMMES CHANTANTES.
« Puis il ajoute:
« V ensemble des expériences que f ai effec-
tuées depuis deux ans m'a conduit^ comme ap-
plication, à la construction dun instrument
musical dun timbre entièrement nouveau^ se
rapprochant de la voix humaine et auquel fai
donné le nom de Pyrophone. Cetiiistrumentse
compose de trois claviers s accouplant comme
dans l orgue; chacune des touches du clavier est
mise en communication, à l'aide dun mécanisme
fort simple, avec les conduits adducteurs des
ûammes dans- les tuyaux de verre. Lorsqu'on
presse sur ces touches, les] flammes se séparent,
et le son se produit aussitôt -y dès qu'on cesse
dagir sur les touches, les flammes se rappro-
chent et le son cesse immédiatement.
« Un extrait du mémoire de M. Kastner
contenant les principaux points énoncés ci-
dessus fut inséré dans lea Comptes-rendus
hebdomadaires de V Académie des Sciences
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LES FLAMMES CHANTANTES. 13
tome Lxxvi, n* 11 (17 mars 1873), pages
699 et 700.
a La commission de T Académie des Sciences
de Paris, nommée à la suite de cette commu-
nication pour l'examen de cette remarquable
invention, était comppsée de MM. Jamin,
Regnault et Bertrand, trois membres dis-
tingués de cette Académie, qui ont manifesté
un vif intérêt pour cette découverte au point
de vue scientifique, surtout après avoir en-
tendu dans des séances particulières une ré-
duction du grand pyrophone.
« A ces séances se trouvaient également
plusieurs autres membres de Tlnstitut, ainsi
que des artistes qui, tous, furent unanimes à
constater l'originalité de Tinvention au point
de vue scientifique, de même que le charme
particulier des sons du pyrophone.
« On a observé avec raison que ces sons
rappellent ceux de la voix humaine, et ceux
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14 LES FLAMMES CHANTANTES.
de la harpe d'Eole. Ils sont à la fois doux,
puissants, pleins d'attraction et incisifs. Ils
ont beaucoup de rondeur et de plénitude.
On y remarque comme un souffle humain
et passionné. Ils ont de plus, en général,
un caractère de mélancolie qui semble être
le propre de toutes les harmonies natu-
relles. Le père du jeune physicien, membre
de rinstitut de France et auteur érudit, mort
en 1867, traitant des harmonies cosmiques,
insiste sur cette particularité :
« Les harmonies de la nature, dit- il, qui,
dans leur grandeur terrible aussi bien que
dans leur tristesse ineffable, ont, de tout
temps, charmé le philosophe, le poète et
l'artiste, sont, le plus souvent, empreintes
d'un caractère de vague mélancolie, à l'in-
fluence duquel l'âme ne peut se soustraire.
C'est surtout quand Les bruits mondains
s'apaisent ou sont tout à fait écartés, que
ces harmonies puissantes produisent leurs
efiTets les plus enivrants et les plus poétiques. »
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LES FLAMMES CHANTANTES. 1 5
a Ailleurs, il dit encore :
« ...L'expression d'indéfinissable mélan-
colie attachée aux harmonies cosmiques,
semble le trait distincxif de tous les sons pro-
duits sans le concours immédiat de l'homme.
Elle caractérise, par exemple, les sons de
l'écho, les sons dits harmonigties et beau-
coup d'autres qui rentrent dans le domaine
de l'espèce de musique définie plus loin
sous le nom de musique chimique et sympa-
thique. Enfin, ce sont surtout les sons
éoliens qui nous en offrent l'exemple le plus
remarquable. »
C'est en traitant, en effet, plus loin, dans
Touvrage où se trouvent les lignes repro-
duites ci-dessus, que Georges Kastner est
amené, par la nature de son sujet, à parler
de l'harmonica chimique et des premières
et vaines tentatives qu'on avait faites pour
transporter cet appareil dans le domaine de
l'art instrumental. Il ne se doutait pas
qu'un jour son fils parviendrait à résoudre
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16 Les flammes chantantes.
ce difficile problème, et réussirait à cour-
ber, sous le joug de la discipline musicale,
les flammes sonores, si hésitantes, si capri-
cieuses et si rebelles, en général, aux mains
des physiciens expérimentateurs,
«Le pyrophone, admis en 1873 à l'Expo-
sition de Vienne, y excita une vive curio-
sité. « Un artiste, dit le Journal officiel de
cette Exposition, peut en tirer des sons
inconnus jusqu'à ce jour, imitant les voix
humaines, avec un timbre mystique et sus-
ceptible de produire, dans la musique reli-
gieuse, les effets les plus merveilleux. »
« Les journaux et les revues de tous les
pays ont été unanimes pour mentionner
avec éloge le nouvel instrument, tant sous
le point de vue musical que sous le point
de vue scientifique. M. Henri de Parville,
dans les Causeries scientifiques^ accorda une
large place à l'examen du phénomène des
flammes chantantes, et constata que la mu-
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LES FLAMMES CHANTANTES. 17
sique au gaz avait fait ses débuts à l'Exposi-
tion devienne de 1873. La Nature^ revue des
sciences, rédigée par M. Gaston Tissandier,
présume que le nouvel appareil est destiné
à produire les effets les plus remarquables,
les plus inattendus, au milieu des orchestres
des théâtres lyriques et des grands concerts,
« Pour ses premières expériences, M. Kas-
tner s'était servi de deux flammes prove-
nant de la combustion du gaz hydrogène,
s'échappant de becs convenablement con-
struits ; mais, après de nouvelles recherches,
il est parvenu à substituer le gaz d'éclairage
ordinaire au gaz hydrogène pur dans le
fonctionnement de son pyrophone.
oM. le baron Larrey, son ami, voulut bien
être encore l'interprète, à l'Académie des
Sciences, de ce perfectionnement qui sim-
plifie beaucoup l'emploi de l'instrument
musical lumineux, ainsi que le démontre
fort bien l'inventeur du pyrophone, dans le
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1 8 LES FLAMMES CHANTANTES.
mémoire où il explique sa théorie, mémoire
présenté à l'Institut de France le 7 dé-
cembre 1874.
« Lors d'une Lecture donnée à Londres, le
13 janvier 1875, par le professeur Tyndall,
à la Royal Insiiluiion^ des expériences ont
été faites, conformément au nouveau prin-
cipe, avec un appareil à neuf flammes
conjuguées, qui a fonctionné durant la soirée
dans des tubes de diverses grosseurs. Le
célèbre physicien a mentionné avec éloge
la découverte de M. Frédéric Kastner.
(( Il est permis dépenser que le pyrophone,
à la faveur des perfectionnements qu'il a
déjà subis dans la disposition et le jeu de
son mécanisme, en raison surtout de la
substitution du gaz d'éclairage au gaz
hydrogène pur, aura, à l'avenir, une mission
poétique à remplir dans la musique de con-
cert comme dans la musique de théâtre.
Des compositeurs distingués ont déjà porté
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LES FLAMMES CHANTANTES. 19
leur attention sur ce nouvel agent sonore.
Gounod s'était proposé de Tintroduire dans
une des scènes de sa Jeanne (T Arc ^ mais
riiïventéur n'avait pas terminé à cette époque
le pyrophone de grande dimension qu'il eût
fallu livrer pour une salle de théâtre; d'un
autre côté, il n'avait pas encore trouvé le
moyen de remplacer le gaz hydrogène par
le gaz d'éclairage. Aussi dut-il refuser.
«On pourra, dans la suite, tirer un grand
parti du pyrophone pour les.églises, car on
peut donner à l'instrument toutes les dimen-
sions, depuis une octave jusqu'aux portées
les plus étendues.
«Les rampes de théâtre elles-mêmes ser-
vant à l'éclairage peuvent être converties
en un immense instrument musical.
a L'inventeur prépare un grand lustre
chantant^ qui pourra être placé comme
instrument de musique, comme orne-
ment et comme moyen d'éclairage dans
le salon le plus fastueux. Ce lustre sera mû
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20 LES FLAMMES CHANTANTES.
au moyen de T électricité, et un artiste pourra
jouer dans une salle voisine du salon où se
trouvera le lustre, de sorte que Teffet sera,
pour ainsi dire, magique.
«Les becs chantants ont, dans cet instru-
ment si nouveau, 5, 7, 9 et jusqu'à 12
flammes afférentes à un seul bec.
« L'avenir nous ménage d'autres surprises
que le jeune savant tient encore en réserve.»
EXTRAIT DU JOURNAL DE LA SOCIÉTÉ DES
ARTS D'ANGLETERRE. — LondreS, 19 /<?-
vrier 1875. N* 1,161 ; vol. XXIII. —
Tentli ordinary Meeting of the Society of
Arts).
l'Éditeur.
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PREMIÈRE PARTIE
LES
FLAMMES CHANTANTES
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PREMIERE PARTIE
LES
FLAMMES CHANTANTES
Ol^ilO--*-
Depuis leD'Higgins(l)qui,en 17tt, remar-
qua le premier le son d'une flamme vibrante
pendant qu'il étudiait, au moyen de la com-
bustion d' un faible courant de gaz hydrogèn e ,
la formation de Teau dans un récipient de
(l) Higgins. Voy. Nicolson. Jouni. of Nat» PliiL
New Ser, I, p. -129; IV, p. 33. — Ann, de cliim.^
VIir,pi3G3.
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24 LES FLAM^JES CHANTANTES.
verre, jusqu'à Chladni qui, dans les der-
nières années du xviii® siècle, entreprit de
défricher, comme il le dit lui-même, le champ
jusque-là inculte de l'acoustique , l'étude
des flammes chantantes fit peu de pro-
grès.
Cependant les travaux de quelques phy-
siciens, tels que le genevois De Luc (1),
Hermbstadt(2)lecomte Mussin Puschkin(3),
avaient répandu la connaissance de ce fait
en Allemagne et ailleurs.
Mussin Puschkin expliquait le son qui se
produit en pareil cas comme le résultat de
petites explosions rapides. Il n'admettait pas
que les petites parties des parois du tube
vibrassent de concert, puisqu'on pouvait à
(4) De Luc, dans ses Neuen Ideenueber Météorologie,
I, p. 138, §. 200.
(2) Hermbstadt dans CrelPs Cliem. AwUy 179.^
I, p. 355.
(3) Mussin Puschkin. Voy. Taschenbuch fur
Scheidekûnstler de Gottling, 1795, p. 18.
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LES FLAMMES CHANTANTES. 25
volonté envelopper le tuyau et le couvrir
avec un corps étranger sans faire varier
l'intonation.
Un autre physicien, Scherer, partageait
son opinion sur le premier point; mais il
était d'avis de ne point rejeter l'hypothèse de
la co-vibration des petites parties du tube.
Il s'appliqua du reste à varier l'expérience
de la délimitation de la colonne d'air au-
dessus de la flamme en se servant alterna-
tivement de tuyaux ouverts aux deux bouts^
ainsi que de tuyaux fermés d'un côté, de cu-
curbif es et de flacons de formes très-diverses.
La hauteur du son obtenu à Taide de ces
divers récipients ne varia point, qu'ils fussent
enveloppés ou non.
Scherer (1) admit dans la suite que la
combustion du gaz a pour effet de produire
un vide dans lequel Tair se précipite avec une
grande force, ce qui détermine le son.
(i) Scherer. Voy. Gren's Jounu, VIII, p. 375. —
Gren's N, Jourtu, II, p. 506.
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26 LES FLAMMKS CHANTANTES.
La méthode d'expérimentation, si ingé-
nieuse et si sûre de Ghladni, devait jeter un
jour nouveau sur ce problème.
Dans la traduction française de son Traité
(t acoustique (1), qu'il publia en 1809 et qu'il
dédia à Tempereur Napoléon I*^, il posa en
principe (§ 66) que le son produit par lacom^
bustion du gaz hydrogène dans un tuyau ne
diffère pas du son des instruments à vent;
puis il ajoute : « Le tuyau n'est pas le corps
sonore, par les mêmes raisons qui font qu'un
instrument à vent ne Test pas non plus. Pour
produire un tel son, on fait développer du
gaz hydrogène par des moyens assez connus,
dans une bouteille bouchée, d'où le ga;2 peut
sortir par un tube de thermomètre ou de
(1) Chladni. Traité iVacoustique^ Paris, Courcierj
1809. 1 vol. i-i"8«, Pi 85 et suiv. — Voy. aussi Hiu-
deuburg, Archiv des reinen imd anijew. Mathem . , i 794,
1, p. 126. — Neue Scimften der Gesellschaft d. Nat.
Fr., Berlin, 1795, I, p. 125. — Die Ahuslik von
Chladni. Leipzig, 1802, p. 91 à 92; p. 307.
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LES FLAMMES CHANTANTES. 27
baromètre fixé dans le bouchon : on allume
(avec les précautions nécessaires) le gaz sor-
tant ; on tient alors sur cette flamme un
tuyau de verre ou de métal bouché ou ou-
vert, d'un diamètre et d'une longueur arbi-
traire, ou une bouteille , une cornue ou un
autre vase semblable, de manière que la
flamme soit enfoncée jusqu'à une certaine
distance de l'ouverture; le son est assez
semblable à celui de l'harmonica, mais quel-
quefois beaucoup plus fort. La flamme doit
être petite et tranquille ; elle s'amincit sitôt
que le son se fait entendre. Pour que la
flamme soit ainsi disposée, et pour éviter
que le tube par lequel le gaz sort ne se bou-
che pas par des vapeurs aqueuses condensées,
il sera convenable de se servir d'un tube de
baromètre un peu large dont on a rétréci à
la lampe l'ouverture supérieure. Les lois des
vibrations sont les mêmes pour ces sons que
pour ceux des tuyaux d'orgue ; le courant
du gaz hydrogène, la flamme et peut-être
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28 LES FLAMMES CHANTANTES.
aussi le courant d'air atmosphérique entrant
de dessous, pour remplir le vide causé par
l'absorption du gaz oxygène, tout cela con-
tribue à produire dans l'air contenu dans
le tuyau ou vase, des vibrations dans le sens
de la longueur qui se font sentir assez
fortement si Ton tient un doigt sous l'orifice
inférieur du tuyau. Si l'extrémité supérieure
du tuyau est bouchée, le son est d'une oc-
tave plus grave que si le même tuyau est ou-
vert aux deux extrémités : on peut donc
hausser ou baisser le son en bouchant plus
ou moins une des ouvertures par les doigts
ou d'une autre manière. Le son est le même
que si l'on souffle dans l'ouverture; il est en
raison des longueurs renversées des tuyaux,
mais il ne dépend pas du diamètre. J'ai
réussi quelquefois à produire aussi le deu-
xième son, et même le troisième dans un
tuyau assez long et étroit, en enfonçant moins
la flamme; la série possible des sons est
alors, comme dans les tuyaux d'orgue, égale
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LES FLAMMES CHANTANTES. 29
aux nombres impairs dans un tuyau bouché
et aux nombres pairs dans un tuyau ou-
vert. »
Tel était, dans toute sa simplicité , du
temps de Chladni, l'appareil des flammes ou
plutôt de la flamme chantante qui, plus tard,
s'est appelée harmonica chimique.
La théorie qu'en a donnée ce grand phy-
sicien a en partie servi de base aux explica-
tions qui furent présentées ultérieurement
sur les causes de ce phénomène.
Chladni fit ses expériences avec des tuyaux
de différentes longueurs et de différentes
largeurs, comme aussi avec des tuyaux en-
veloppés de différentes matières. Ni les ma-
tières diverses servant d'enveloppe à ces
tuyaux, ni leur différence de diamètre ne
parurent influer sur la hauteur du son.
Chladni donne encore dans son précieux
traité (§ 67) les résultats de quelques expé-
riences qu'il fit àVienne,aidé du professeur
de Jacquin, sur les sons 4é* différentes espè-
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30 LES FLAMMKS CHANTANTES.
ces de gaz dont le même tuyau d'orgue était
rempli et environné.
Ces expériences ne l'avaient pas entière-
ment satisfait ; il les qualifie modestement
d'imparfaites et parle de la nécessité de les
répéter avec plus d'exactitude, ce que plu-
sieurs ont tenté de nos jours.
En 1808, G. de La Rive (1), pour expliquer
le phénomène du chant de la flamme, avança
que la vapeur formée par la combustion de
l'hydrogène se condense sur les parois froi-
des du tube. Quand cette condensation a eu
lieu, l'air rentre brusquement par les extré-
mités de ce tube pour être de nouveau re-
foulé par la vapeur qui se reforme. Celle ci
se condensant à son tour, le même effet se
reproduit et le mouvement vibratoire qui
en résulte o l'orifice du tube provoque le
son^
(1) De La Rive. Yoy. Journ. defihys., LV, p. 105.
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LES FLAMMES CHANTANTES. 31
Cette explication fut réfutée par Faraday,
en 1818 (1). Il montra que le son se produit
encore quandle tubeestportéà plusde 100**,
c'est-à-dire à un degré où il ne peut plus être
question de la condensation de la vapeur.
A l'appui de cette remarque, Faraday fai-
sait valoir le résultat d'une expérience où il
avait produit des sons avec l'oxyde de car-
bone qui brûle sans donner de vapeur d'eau.
Il est vrai que G. de La Rive avait fait
une autre expérience qu'il aurait pu citer
également pour justifier son explication,
c'est celle du- son dans les tubes à boule (2).
Quand on fait chauffer dans la flamme
d'une lampe à alcool une boule de verre
soufflée à l'extrémité d'un tube capillaire,
et contenant quelques gouttes d'eau, on en-
tend un son musical semblable à celui de
l'harmonica chimique. Plus la boule est
grosse, le tuyau long et étroit, plus le ton
{{) Faraday. Ann.dechim., VIII, p. 363.
(2) Cf. Daguin. Physique, 2* éd., I, p. 45fi.
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32 LES FLAMMES CHANTANTES.
est grave. La vapeur en s'échappant se con-
dense sur les parois froides du tube, de ma-
nière à laisser un vide dans lequel Tair exté-
rieur se précipite avec violence.
Chassé de nouveau par la vapeur qui s'est
reformée, il opère sa brusque rentrée dès
que la vapeur s'est encore une fois conden-
sée, et ainsi de suite. A l'eau employée dans
cette expérience on peut substituer Téther,
l'alcool ou l'acide sulfurique concentré. Avec
une grande quantité de liquide, il se pro-
duit trop de vapeur. Le tuyau s'échauffe et
le phénomène ne peut se produire. Quand
tout le liquide est évaporé, le phénomène
cesse, mais il se reproduit dès que la calé-
faction recommence, alors que la vapeur
condensée s'est écoulée après le refroidisse-
ment dans la boule.
A. Pinaud (1), a confirmé Texplication
donnée par G. de La Rive, attendu qu'une
(I) Au gust Pinaud, dans les Annales de Poggen-
dorff, Pogg.Ann., 1837, XLII, p. 610 à 618.
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LES FLAMMES CHANTANTES. 33
boule dont l'intérieur est bien sec ne donne
aucun son. Marx (1) et Sondhaus (2) ont
pourtant montré comme Faraday, que la
présence de la vapeur n'est pas absolument
nécessaire pour faire parler Tharmonica
chimique.
Le premier veut que le son résulte des
secousses que Tair échauffé qui s'échappe
exerce sur Tair extérieur, ce qui a beaucoup
d'analogie avec ce qui se passe pour les
trous de la Sirène. D'après Sondhaus, le phé-
nomène dans ces boules et tuyaux chauffés
doit être rapporté au mode de la génération
du son dans les tuyaux fermés, avec cette dif-
férence qu'ici l'air, au lieu d'être condensé,
est raréfié. La présence de vapeurs denses
(i) C. Marx, dans Erdmann, Journ. fur prakti
Chemie, 4841, XXII, p. 129 à 135.— Marbach,
Phijs. Lexik. 2 Aufl. III, p. 691 et 693.
(2) G. Sondhaus, dans Po^^. Ann., 1850, LXXIX,
p. 1 à 34. — Marbach. Phys, Lexik. 2 Aufl., III,
p. 692 et 693.
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34 LES FLAMMES CHANTANTES.
d'eau, d'esprit-de vin et dans un moindre
degré d'éther, favorise la disposition de la
flamme à chanter. Sondhaus a même obtenu
un son au moyen des vapeurs de mercure.
On peut toucher, ébranler le verre aux en-
droits que Ton veut, sans que le son change.
Les vibrations du verre ne sont donc pas la
cçiuse efficiente du son.
Emsmann (1) est arrivé aux mêmes ré-
sultats que Marx et Sondhaus. Ces deux der-
niers et Pinaud ont, en outre, cherché à éta-
blir les conditions déterminantes de la hau-
teur du son.
Le D^ Pisko (2), dans son ouvrage sur
les nouveaux appareils d'acoustique, ditqu'il
s'est livré à des recherches analogues, en
sorte qu'il a pu constater sous tous les rap-
(l)Emsinann.Voy.Ann.dePoggendorff,Po5'//^??rf.
Ann.iSM, LI,p.444.
(2) Pisko (D"" Fr.-Jos,). Die neuei'en Apparate der
Akustik. Wien, 1865, 1 vol. iii-8% p. 188 et suiv. ■
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LKS FLAMMES CHANTANTES. 35
ports l'exactitude des premières expériences
de Chladni.
« J'employai, dit-il, d^étroits tubes de verre
courbés à leurs extrémités avec un petit
élargissement en forme de boule (d'environ
12 millimètres).
« Quand, au moyen d'une allumette que
j'avais introduite par Torifice supérieur
d'un tuyau de verre d'environ 4 millimètres,
j'avais faiblement mouillé cette partie à l'in-
térieur, puis échauffé laboule du tuyau en le
plaçant sur une flamme d'esprit-de-vin, un
son très-fort se faisait entendre et se prolon-
geait longtemps après que le tuyau avait été
éloigné du foyer de la chaleur. Mais si l'on
mouillait trop le tube intérieurement, soit
dans sa paroi supérieure, soit à sa base, je
n'obtenais aucun son des tuyaux. »
t'araday ti^apporta pas moins de soin
à ses expériences. 11 les varia de tnille façons,
tfcint par rapport aux flammes que par rap-
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36 LES FLAMMES CHANTANTES.
port aux tubes. II employa avec succès tous
les gaz inflammables, aussi bien que les va-
peurs d'alcool et d'éther. Il plaça tour à
tour sur les flammes des vases de formes,
de matières et de, grandeurs très-variées. Il
constata que le son éclatait, dès que le cou-
rant d'air pouvait se produire autour de la
flamme.
Il expliqua le phénomène par des explo-
sions se succédant très-rapidement. Il re-
marqua d'abord qu'il se produit un courant
d'air ascendant qui rend la flamme plus
étroite, et cela d'autant plus que le courant
d'air est plus rapide.
L'oxygène de ce courant se mêle avec
l'hydrogène qui n'est pas encore entré en
combustion. Ce mélange de force se renou-
velle un instant après, et les, explosions suc-
cessives sont assez rapprochées les unes des
autres pour qu'il se produise un son. On
peut obtenir le même résultat avec tous les
gaz facilement combustibles, ainsi qu'avec
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LES FLAMMES CHANTANTES. 37
les vapeurs, mais c'est l'hydrogène qui se
présente sous les conditions les plus favo-
râbles, parce qu'il donne le plusrde chaleur
et qu'il s'éteint le plus difficilement sous
l'action du courant d'air.
Faraday rapproche l'espèce de roulement
qui se manifeste quand on souffle à travers
une flamme de celui qui se produit dans le
discours parlé. On l'explique comme étant
le résultat d'une suite de petites explosions
très-rapides provenant de la détonation du
mélange qui se forme entre le gaz non en-
core brûlé et l'air lancé au milieu de la
masse. Martens (i) croit que ce mélange dé-
tonant se trouve dans le tube un peu au-
dessus de la flamme. Si en effet, conformé-
ment à une de ses expériences, on introduit
dans le tube une toile métallique de Davy à
cet endroit, de façon qu'elle ne soit pas à
une distance de plus de deux millimètres
(1) V. Daguiu, Physique; S'' Ed. I., p. 486.
3
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38 LES FLAMMES CHANTANTES.
de la flamme, le son ne se produit plus ;
.tandis qu'il reparaît, d'abord faible, puis
éclatant, dès qu'on soulève peu à peu le tube
et que la toile s'éloigne.
Davy (1) lui-même plongea une de ses
lampes de sûreté dans un mélange gazeux
explosif et il obtint ainsi un son produit par
les détonations rapides des portions du mé-
lange qui pénétraient dans la lampe à tra-
vers la toile.
Faraday introduisit une grande variété
dans ses expériences et opéra, en général,
avec tous les gaz inflammables, voire même
avec les vapeurs d'éther etd^alcooL
Avant Faraday, Zenneck (2) publia utl
important travail sur Tharmonica chimique;
il y joignit une table usuelle principalement
relative aux dimensions des tuyaux et aux
sons qui leur sont propres. 11 se servit aussi
(1) Voy. Daguiu, Physique; 2« Ed. I., p. 4o.
(2) Zennek. Voy. Schioeigger'sJotirn. XIV., p. 44.
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LES FLAMMES CHANTANTES. 39
de tiîbes percés de Irous latéraux se fer-
mant à volonté comme ceux de la flûte, et
il obtint de la sorte une série d'intonations
différentes.
J'ai proposé une disposition analogue pour
les tubes de mes flammes multiples dans la
seconde note que j'ai eu Thonneur de pré-
senter à rinstitut de France, sans savoir
que cette disposition avait déjà été appliquée
dans les recherches de Zenneck, ce fait
n'étant venu à ma connaissance que lorsque
je pris des notes pour tracer cet historique,
c'est-à-dire tout récemment*
Pour faire chanter l'harmonica chimique,
Brugnatelli (1) y brûla aussi du phosphore,
et Pictèt (2) étudia l'état vibratoire de la
tnatjse d'air contenue dans le tube au moyen
des mouvements de colonnes de fumée .
. (I) Brugnatelli ap; Gehte¥s neu bearb.pfiyêik Leœ.
Y.2Abth.p. 101 et 102.
(2)Pictet. M., ibid.
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40 LES FLAMMES CHANTANTES.
Wheastone fut le premier qui eut l'idée
d'observer les diverses phases de Tétat de
la flamme, mais, avant lui Tromsdorf avait
déjà fait remarquer que celle-ci s'allonge
et revêt la forme conique aussitôt qu elle
commence à chanter. Ce fut en 1834, en cal-
culant la vitesse de l'électricité dans un fil
de cuivre, que Wheastone fit sa première
analyse optique de la flamme vibrante. Il
laissa tomber l'image d'une flamme de gaz
hydrogène sur le miroir de son appareil
pendant un vif mouvement de rotation im-
primé à ce miroir, et il obtint ainsi un cer-
cle lumineux. Mais à peine eut -il appliqué
un tuyau sur la flamme et formé par là un
harmonica chimique, qu'il observa dans le
miroir en rotation des interruptions dans la
période d'intensité de la flamme, lesquelles
concordaient avec les vibrations. Dès Tan-
née 1857, le célèbre professeur Tyndall tira
un grand parti de ce fait, qui avait passé
presque inaperçu, et ses belles expériences, .
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LES FLAMMES CHANTANTES. 41
aujourd'hui mentionnées dans les princi-
paux traités de physique, ont largement
contribué à aug'menter l'intérêt de. cette
branche particulière de l'étude des flammes
chantantes.
Il analysa tout d'abord l'image optique de
la flamme et la compara à celle que donne
Je scintillement d'une étoile fixe.
« Les étoiles fixes, dit-il, surtout celles
voisines de Thorizon, ont une lumière vacil-
lante dont la couleur varie quelquefois dans
l'acte de ce qu'on appelle leur scintillation.
« J'ai souvent observé la nuit, sur les pla-
teaux des Alpes, les éclairs alternatifs de
rubis et d'émeraude qui jaillissaient des
étoiles les plus brillantes et les moins éle-
vées au-dessus de l'horizon^ Placez un mi-
roir dans une position telle, que vous puissiez
y voir l'image d'une de ces étoiles, et faites
le tourner rapidement à droite et à gauche ;
la ligne lumineuse formée par l'image de
l'étoile ne sera pas continue; elle formera
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42 LES FLAMMES CHANTANTES.
un ruban de grains de chapelet ou de perles
colorées d'une extrême beauté. Vous obtien-
drez le même effet si vous regardez Tétoile
avec une lorgnette d'opéra que votre doigt
anime d'un mouvement oscillatoire. Cette
expérience nous apprend que, dansTacte de
la scintillation, la lumière de Tétoile est
éteinte par intervalles successifs, les espa-
ces obscurs qui séparent les grains brillants
correspondant aux périodes d'extinction.
Or, nos flammes sonores sont aussi des
flammes scintillantes. Lorsqu'elles com-
mencent à chanter elles sont agitées, d'un
frémissement sensible, qu'il est facile d'ana-
lyser par le mouvement d'un miroir ou
d'une lorgnette, comme dans le cas d'une
étoile.
a Je regarde, en effet, la flamme avec cette
petite lorgnette, à laquelle j'imprime des
oscillations telles que l'image décrive un
cercle entier ; la bande lumineuse n'est pas
continue comme elle devrait l'être si la
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LES FLAMMES CHANTANTES. 43
flamme était parfaitement stable; elle se
résout en une belle couronne de flammes
distinctes, (J) »
Il suffisait que le savant expérimentateur
appliquât sa main contre Textrémité infé-
rieure du tube, de manière à intercepter le
courant d'air déterminant les vibrations
de la flamme pour que les oscillations du
miroir ne fissent plus naître qu'une bande
lunçiineuse continue.
En examinant attentivement avec Taide
du miroir tournant une petite flamme chan-
tante de gaz d'éclairage ou plutôt la série
discontinue des images de la flamme pro-
jetée sur l'écran, M. le professeur Tyndall
(1) J. Tyndall. Le So7i. Cours expérimental fait à
rinstitution Royale, traduit de l'anglais par Tabbé
Moigno. Paris. Gauthier- Villars, 1869. 1 vol. in-8,
p. 236-238. — Sound : a Course delivered at the Royal
Institution of Great Britain. Seconde édition. Lon-
don; Longmans, Green, and Go., 1869., in 8.Lect.
VL Harmonie Sounds of fiâmes.
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44 LES FLAMMES CHANTANTES.
constata que chacune d'elles se compose
d'une pointe jaune portée par une base du
bleu le plus riche. Dans ces images discon-
tinues, les espaces entre les flammes étaient
absolument obscurs pour l'œil. Cependant
il ne tient pas cette obscurité pour réelle et ■
il la considère comme une très-faible fluo-
rescence due à la lumière bleue de l'oxyde
de carbone, tandis que, dans les phases d'ex-
plosions successives, le carbone est entière-
ment éliminé par le fait de l'activité de la
combustion.
Dans ses expériences si complètes et tou-
jours décrites d'une façon si attachante par
l'illustre physicien, aucun des phénomè-
nes qui ont été reconnus susceptibles
de modifier les images de la flamme,
diversement impressionnée , sonore ou
muette, vibrante ou au repos, n'a été oublié.
Aussi le fait si curieux de l'influence d'un
son ou d'un bruit extérieur sur l'harmonica
chimique a-t-il vivement excité l'attention
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LES FLAMMES CHANTANTES, 45
de Tyndall, comme celle du comte de Schaff-
gotsch, et c'est presque simultanément que
ces deux célèbres physiciens ont parcouru ce
nouveau champ d'observation.
Mais laissons parler le professeur Tyndall :
« La première observation acoustique doni
les flammes devinrent l'objet, dit-il, fut
celle faite à Berlin par M. le comte Schaff-
gotsçh. Il montra que lorsqu'une flamme
de gaz ordinaire est surmontée d'un tube
assez court, une forte voix de fausset, chan-
tant à l'unisson de la note du tube ou de
son octave supérieure, faisait trembler et vi-
brer la flamme. Il arrivait même que la
voix éteignait la flamme, lorsque le ton du
. son rendu par le tube était assez élevé.
« Au printemps de 1857, cette expérience
vint à ma connaissance et je voulus aussitôt
la répéter. Dans le compte-rendu très-som
maire de Tobservation, publié dans les An-
nales de Poggendorff^ on n'avait nullement
3.
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46 LES FLAMMES CHANTANTES.
indiqué la manière d'opérer ; mais en étu*
diant attentivement les conditions de succès,
je constatai un certain nombre d'effets sin-
guliers qui captivèrent fortement mon atten-
tion. M. le comte Schaffgotsch poursuivait,
de son côté, ses recherches, et sans nous
être concertés, tout à fait à Tinsu Tun de
l'autre, nous marchions sur le même terrain.
Je reconnais toutefois que la priorité de ce
qu'il y a de commun dans les expériences
que nous faisions alors simultanément ap-
partient à M. le comte Schaffgotsch. »
Le professeur Tyndall , répétant la première
expérience du comte de Schafifgotsch, fit
brûler un petit jet de gaz daas un tube dont
le son avait été déterminé d'avance. 11 se
tint, k quelque distance de la flamme,
et fit entendre le son que pouvait rendre le
tube. La flamme s'agita et chanta; il donna
plus de force à sa voix et la flamme s'étei-
gnit. Pour obtenir l'extinction de la flamme,
le professeur Tyndall recommande de re-
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LES FLAMMES CHANTANTES. 47
courir à un bec ou brûleur qui ne laisse pas-
ser le gaz que par une ouverture très-étroite
et sous une pression considérable.
La même expérience peut avoir lieu avec
la sirène dont on fait monter le son gra-
duellement jusqu'à ce qu'il ait atteint le ton
donné par le tube où s'agite aussi graduelle-
ment, sous l'impression de cette émission,
la flamme qu'on va faire chanter. Lors-
que le son engendré par la sirène est près
d'être à l'unisson de celui de la flamme,
des battements se produisent et la flamme
se met à danser synchroniquement avec ces
battements. Ces soubresauts diminuent aux
approches de l'unisson ; ils cessent totale-
ment quand l'unisson devient parfait; à ce
moment la flamme semble être dans un état
de quiétude : elle ne bouge pas; mais dès
que la sirène a dépassé l'unisson, les sauts
de la flamme recommencent, et coïncident
avec les battements.
Dans le cours de ses expériences, le pro-
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48 LES FLAMMES CHANTANTES.
fessear Tyndall dit qu'il eut un jour Tocca-
sion de constater que lorsqu'il élevait con-
venablement la voix, une flamme silen-
cieuse jusqu'alors au sein de son tube com-
mençait à chanter. Il interrompait son chant
oii il émettait de nouveau la note sensible,
plusieurs fois alternativement la flamme lui
répondait toujours en chantant à Tunisson.
Il ajoute que le même fait avait été observé
peu de temps auparavant par M. le comte
Schaffgotsch sans qu'il en eût eu connais-
sance. Oserai-je dire, après avoir cité ces
grands noms, qu'en agençant et en ac-
cordant les tubes de mon pyrophone, j'ai
eu assez souvent l'occasion de remarquer
cet effet particulier.
Bien mieux, il arriva qu'un jour un de
mes amis qui se tenait accoudé à un pyro-
phone dont les tubes lumineux étaient ac-
cordés, mais au repos, fut étrangement sur-
pris d'entendre une note pure et bien timbrée
surgir tout à coup du sein des flammes
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LES FLAMMES CHANTANTES. 49
sans que rien en apparence eût provoqué
cette subite émission de sonorité. Il ne s'é-
tait pas aperçu qu'en causant avec anima-
tion, il avait un peu élevé la voix et qu'une
de ses intonations avait rencontré celle d'un
des tubes, en sorte que la flamme de ce
tube, comme si elle avait été interrogée,
avait répondu à l'unisson sans attendre
qu'une pression de la touche destinée à lui
accorder la parole, l'y eût invitée.
Cette extrême sensibilité des flammes aux
vibrations isochrones extérieures m'avait
créé quelques difficultés dans les commen-
cements.
Suivant le professeur Tyndall, si l'on ins-
tallait sur des flammes convenables une
série de tubes propres à rendre tous les sons
de la gamme, et si, placé à la distance de
20 à 30 mètres, un musicien chantait la
gamme, il appellerait successivement à
Tcxistence chacun des sons des tubes, et la
série entière des flammes finirait par chanter.
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50 LES FLAMMES CHANTAMTES.
Lorsqu'on regarde dans un miroir tour-
nant une flamme silencieuse capable d'être
excitée, comme il vient d'être dit, on n'a-
perçoit qu'une bande lumineuse continue.
« On ne peut rien voir de plus beau, ajoute
avec enthousiasme le grand physicien an-
glais à qui j'emprunte ces lignes, que la
transformation subite de ce ruban continu
en un collier de perles très-lumineuses, à
l'instant même où la voix entonne la note
sensible. »
Du reste, Tyndall, dans toutes ses expé-
riences, a reconnu l'exactitude de la théorie
de Chladni. Il constate que la hauteur du
son de l'harmonica dépend, comme pour les
tuyaux d'orgue ordinaires, de la longueur
de ces tuyaux. Avec des tuyaux d'égale lon-
gueur, ce sont les dimensions de la flamme
et l'endroit où celle-ci est placée dans le
tube qui déterminent l'apparition de la note
fondamentale ou d'un de ses harmoniques
supérieurs. Ceux-ci sont produits par le rac-
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LES FLAMMES CHANTANTES. 51
courcissement ou le déplacement de la
flamme dans le tube.
Dans les expériences qu'il fit en 1843 et
en 1857, le professeur Schrœtter, observa
que la flamme d'hydrogène de son harmo-
nica chimique était colorée de deux façons :
à l'intérieur elle avait l'aspect d'une
flamme bleue , laquelle était visible dans
l'obscurité, et à l'extérieur c'était une
flamme jaune. 11 fonda sur ce phénomène
et sur la production du son qui l'accompa-
gne une théorie particulière. Il pensa qu'il
se forme dans l'harmonica, à cause de la
chaleur produite par la flamme, un courant*
d'air qui augmente la vitesse de Técoule-
ment du gaz et qui provoque, dans une pé-
riode d^'écoulement, une raréfaction du gaz.
Il s'ensuit que l'air atmosphérique est as-
piré, pompé contre l'embouchure et que la
flamme brûle au-dedans. La recombustion
semble constante; c'est comme un état vi-
bratoire intérieur et un état vibratoire ex-
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52 LES FLAMMEè CHANTANTES.
térieur de la flamme, mais, en raison de
sa durée, ce phénomène produit sur la ré-
tine l'effet d'une action continue et simulta-
née de deux flammes distinctes, Tune bleue,
l'autre jaune. L'hypothèse fondée sur le
principe traumatique du choc ascension-
nel de la flamme s'explique, d'après le pro-
fesseur Schrœtter, par le rôle de la flamme
bleue, sorte d'amorce, de pompe aspirante
du gaz dans le récipient. En raison de la
forte pression intérieure du gaz et de l'ac-
tion du courant d'air extérieur, la flamme
s'élève, et le jeu recommence. La flamme
bleue se comporterait ici comme les pièces
de l'embouchure des tuyaux d'orgue à l'effet
de provoquer le son.
D'après ce physicien, tout ce qui entrave
la combustion de la flamme bleue empêche
toute manifestation sonore. Il crut en avoir
acquis unepreuve concluante par l'impossibi-
lité où il se trouva de faire parler l'harmo-
nica chimique au moyen du gaz sulfhydri-
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LES FLAMMES CHANTANTES. 53
que (1). Cependant Sondhaus (2) obtint ces
sons au moyen de ce gaz. Il est vrai que ce
ne futpassanspeine. Lo professeur Schrœt-
ter qui, dans la suite, renouvela sa tentative,
réussit également à faire chanter le gaz suif-
hydrique par un procédé particulier.
En 1858, Grailich et Weiss considérèrent
le fait précédent comme n'ayant aucune
importance sur la production du son. A leur
point de vue, il ne s'agit là que d'un phé-
nomène secondaire, dépendant surtout de
la grandeur de Torifice du tube sonore,
comme aussi de l'intensité et de la hauteur
du son. Dans leurs études sur les différents
aspects des flammes chantantes, les deux
physiciens obtinrent une série d'images de
flammes déliées, qui semble les avoir con-
firmés dans l'opinion émise par eux que la
(1) Cf., Wien. acad. Ber., 1857, XXTV,
pag. 18 à 22. — Ann. d. chim., 3, R. LUI, pag.
240à24i.— Berl.Ber. fur 1857; XIII. pag. 180.
(2) Ap. Pogg. Ann., 1860, CIX, pag. 445.
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54 LES FLAMMES CHANTANTES.
flamme vibrante n'est point discontinue^ mais
qu'elle procède sans interruption, dans ses
différentes phases vibratoires, de manière
à présenter dans son ensemble Timage d'un
zigzag lumineux. Ils en ont tiré cette con-
clusion que la cause des sons produits par
l'harmonica chimique ne réside pas dans
une suite d'explosions rapides, mais qu'il
faut plutôt la chercher dans les changements
importants et prolongés de volume qui se
produisent pendant la combustion, attendu
que les produits de la combustion du gaz
sont plus denses que les gaz en liberté ; et
ces différences de volume, aussi bien que
des explosions successives, provoquent dans
le tube sonore de l'harmonica une agitation
qui détermine des mouvements vibratoires,
lesquels se convertissent bientôt en périodes
régulières de vibration. Ils ajoutent que le
courant d'air n'est probablement pas étran-
ger non plus à ce résultat (1).
(I) Cf., Grailich et Weiss, Ap. Wien, acad.
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LES FLAMMES CHANTANTES. 55
L^action vibratoire a été étudiée non-seu-
lement par le moyen de colonnes de fumée,
— comme Ta fait d'abord Pictet, ensuite le
comte Schaffgostch qui se servit, à cet ef-
fet, d'une pastille à brûler incandescente,
— mais on a su rendre visibles les oscilla-
tions de jets de gaz hydrogène en recourant
h des brûleurs faits d'épongés de platine
rougies comme dans le feu d'artifice de Do-
berein. On constata, à cette occasion, que
les seuls bruits qui firent impression sur
l'harmonica furent ceux qui contenaient un
ton parent du tube sonore. Enfin on expéri-
menta encore par une autre méthode con-
sistant à employer une seconde flamme plus
petite que la première et mobile. On
n'en saurait faire usage si le tube qui la porte
n'est pas placé dans une position horizon-
tale, car elle serait éteinte par la force du
Ber. 1858, XXIX, p. 271 à 280. — Z. S. f.
Naturw. XII, pag. 247 à 249. — Berl. Ber. fur
1858, XIV, pag. 166 à 168.
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56 LES FLAMMES CHANTANTES.
courant d'air. Pour provoquer rémission
sonore, on a recours à une forte flamme de
gaz hydrogène, tandis qu'on prend pour la
petite flamme d'expérimentation du gaz d'é-
clairage qu'on allume seulement quand on
a trouvé le point convenable. Dans une ex-
périence de Grailich et Weiss (1), cette pe-
tite flamme était placée à la moitié de la
longueur du tube. Aussitôt qu'on la chan-
geait de place, elle s'éteignait.
Dans une autre expérience due au comte
de Schaffgotsch, une petite flamme brûlait
sous une faible pression. Elle sortait d'un
étroit orifice de O^^OOS. A une distance de
de O^'OOS au-dessus, un courant, sous une
forte pression, s'échappait d'un petit brû-
leur. Celui-ci , dans les cas ordinaires, ne
se serait pas allumé, mais aussitôt que la
note donnée par le tuyau, —cette note était
(I) Grailich et Weiss, Loc. cit.
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LES FLAMMES CHANTANTES. O/
le ré^ — fut entonnée avec force, le courant
supérieur vint s'allumer à la petite flamme
au-dessous, qui s'amincit et s'allongea, puis
s'éteignit subitement.
Cette expérience conduisit le comte de
Schafi^gotsch à imaginer un appareil spécial
pour l'étude des divers phénomènes qui se
rattachent aux flammes chantantes.
Des expériences analogues furent faites
la même année (1858) par Le Conte (1). Il
expliqua le phénomène de la même ma-
nière que Savart et Plateau ont expliqué
l'influence des vibrations de l'air sur une
veine liquide. Il voit là un exemple de la co-
hésion des gaz et compare le chant des
(1) Le Conta ip. The american Journal of science
^ and arts, by Silliman (Silliman Jouni.), 2, série
XXV, pag. 62 à 67. — Philos. Mag., série 4, XIV,
pag. 23b h'^dd.— Institut, 4858, pag. Hoà 116. —
Arch. phys., série 2, I, pag. 270 h 273. — BerL
Ber. fur 1858, XIV, pag. 143 à 144.
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58 LES FLAMMES CHANTANTES.
flammes aux tons observés par Favart pen-
dantquedes fluides s'échappaient de tuyaux
courts. Sondhaus (1) n'a pu se mettre d'ac-
cord sur ce sujet avec Le Conte, Toutes ces
expériences n'ont point paru concluantes.
Le professeur Tyndall a répété celle du comte
de Schafl'gotsch. Il a montré comment on
peut amener de la sorte une première flamme
à déterminer Tignition sonore d'une ae--
conde flamme et comment, toutes choses
observées, une flamme peut^ d'une dis-
tance considérable, adresser la parole à une
autre flamme (2).
C'est seulement dans le cas précédent que
les physiciens ont examiné et placé dans le
même appareil deux ou trois flammes sépa-
rées pour en apprécier l'action réciproque ;
encore l'une dé ces flammes, la plus petite,
(1) Ap. Silliman Sourn., série 2, XXXI, pag; 416
à 417. — BerL Ber. fur J861, XVII, pag. 168;
(2) Tyudall, loc. cit.
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LES FLAMMES CHANTANTES. 39
n'intervient-elle ici que pour fournir la dé-
monstration d'un principe de la loi de vi-
bration au point de vue scientifique ; l'har-
monica chimique, sous le rapport musical,
ne gagne absolument rien à cette addition.
C'est aussi au moyen de plusieurs becs de
gaz superposés et de flammes nues et muet-
tes adaptées à des orifices percés dans les
parois* de tuyaux d'orgue que l'on a rendu
parfaitement claires, intelligibles et frappan-
tes pour les yeux, les lois de la production
du son dans les tuyaux , telles que la for-
mation des nœuds et des ventres, ainsi que
les principes de l'interférence des ondes
sonoreâ et le problème délicat de la compo-
sition du timbre. Pour i*endi*e sensibles les
différents modes de vibration^ M. ICœnig
a iniaginé d^ngénieux appareils pourvus de
flammes (|u'ii appelle manométriquesy et dont
les images variées représentent les phases
jjlus du mdins complii^uées des phénomènes
sonores analysés par be inoyen, et jusqu'aux
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60 LES FLAMMES CHANTANTES.
vibrations de la voix dans rémission des
voyelles (1).
Ces appareils, qui ont figuré à Texposition
universelle de 1867, ont acquis, depuis cette
époque, une grande notoriété scientifique.
L'intérêt excité, parmi les physiciens,
pour les expériences d'acoustique eÊFectuées
avecle secoursde ces appareils munis debrû-
lures à gaz, doit avoir contribué à rendre les
savants attentifs à la grande' sensibilité mani-
festéepar laflamme, — eu égard aux moindres
bruits extérieurs, comme aussi à l'importance
que celle-ci acquiert à l'état sonore , dans
l'harmonica chimique.
(1) Cosmos, 186-2, XXI, pag. 147 à 149, et 1864,
XXIX, pag. 4i0. — Cimeiito, 1862, XII, pag. 5.—
Pisko, VIII, Jahresbcr, der Wicdner Oberreal-
Schule, Wien, 1863, pag. 32. — Berl. Ber. fur
1862, XVIII, pag. 138. — Pogg. Ann. fur 1861,
CXXII, pag. 243 et suiv. — Les Mondes, par Tabbé
Moiguo, 1865, t. VII, pag. 646 et suiv. — Koiiig,
Catalogue illustré des inslruments d'acoustique»
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LES FLAMMES CHANTANTES. 61
Après avoir fait chanter la flamme d*un
grand nombre de gaz, on a essayé d'étendre
l'expérience aux bougies et aux mèches de
lampe, mais, jusqu'ici, presque sans succès.
Ces tentatives furent poursuivies, dès J858,
par les physiciens Roger (1), Peterim et
Weiss (2). Plusieurs recueils scientifiques
de cette époque en ont rendu compte.
On observa qu'en général, il était difficile
d'obtenir de la flamme des mèches un son
continu.
Les mèches creuses s'y prêtaient mieux
que les mèches compactes, surtout lorsqu'on
avait soin de recourir à des tubes étroits.
(1) W., B. Rogers, Ap. PhiL Mag., 4« sér., 1858,
XV, pag. 261 à 263, et 40i à 403. — Arch. phys.^
2. II, p. 57 à 58. — Silliman Journ., 2^ Sér. XXVI,
pag. 1 à 15. — EdiJib. Joxirn,, 2, Sér. VIII, pag.
300 à 312. — BerL Ber. pour 1858, XIV, pag.
144 à 150.
(2; Ap. Wien. acad. Ber. 1858, XXXII, pag.
68 à 75. — L'Instit., 1858, pag. 330 à 331. —
BerL Ber. pour 1858, XIV, pag. 168 à 170.
4
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62 LES FLAMMES CHANTANTES.
On les faisait chanter au moyen de Talçool,
de Téther sulfurique ou d'un mélange d'al-
cool et d*huile de térébenthine. Cependant
Peterim et Weiss semblent donner à enten-
dre qu'un agrandissement de la flamme et
de la mèche, et l'emploi de tubes plus larges
ne nuiraient pas à l'expérience, surtout pour
lesdifférentesespècesde bougies. On prétend
qu'unebougiede stéarine doit être mince pour
produire un son. On a encore observé qu'a-
vec l'éther, rhuile de térébenthine et l'es-
sence minérale, la sonorité de la flamme
des mèches est, en général, irrégulière;
qu'elle est préférable avec l'alcool et tout à
fait bonne, avec l'huile à brûler. Cette der-
nière opinion est justifiée par une observa-
tion due à Reinisch qui, en 1861, entendit
la flamme d*une lampe à huile, dite lampe
d'Argand, rendr*e Un son dans son tube de
Verre (1).
0) ri. Hëinisch Àp., a. Jahrb. fur Pharmacie^
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LES FLAMMES CHANTANTES. 63
Bien que ces expériences n'aient produit
que de médiocres résultats, elle n'en sont
pas moins intéressantes, et si le champ de
l'investigation s'agrandit dans cette voie,
grâce à la persévérance des physiciens, peut-
être auront- elles aussi des résultats utiles
dans le domaine de la pratique.
Une autre série d'explorations fort cu-
rieuses et encore peu connues en France, est
celle qui a été inaugurée à Leyde, par Rijke,
en 1859. — Une flamme muette d'alcool ou
d'hydrogène sert à chauffer au rouge un
filet ou une toile métallique placée quelque
peu au dessus de cette flamme, et retenu à
la paroi du verre.
L'expérience a été décrite comme suit:
Par la base inférieure d'un tube de cristal et
environ au quart de la longueur de ce tube,
on plaça une toile métallique à mailles ser-
XV, pag. 28. — Berl. Ber. pour 1861, XVII,
pag. 169.
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64 LES FLAMMES CHANTANTES,
rées, attachées par un ressort à la paroi du
verre. Quand cette toile métallique eut été
chauffée aii rouge au moyen d'une flamme
d'alcool ou d'hydrogène, on entendit un son
qui monta peu à peu et qui bientôt s'éleva
plus haut que la note fondamentale du tube.
Ce son ne dura que quelques secondes.
Dans d'autres cas, on réussit à le pro-
longer en faisant usage simultanément
de plusieurs filets métalliques. Pour le rendre
permanent, on a recommandé l'emploi d'une"
batterie galvanique (d'au moins 30 éléments
de Grove) entretenant l'incandescence du
filet métallique à l'intérieur du tube (1).
On explique ce fait par des changements
alternatifs de volume, suivant une théorie
(\), P. L. Rijke dans Pogg. ann. 1859, CVII, page
339 à 343. — BerL Be9\ fur I8r.9, XV, pag. 165. —
Cosmos, 1859, Z/F pap. 508 à 5 . 1 . — Philosoph. Mag.
4' sér. XVII, pag. 4J9 à 422. — Arch. Phys. 2^ sér.
F. pag. 361 à 362. — Cf. - J. Pisko, Die neueren
apparate d. Bhysik, pag. 193. 194.
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LES FLAMMES CHANTANTES. 65
analogue à celle qui a été proposée pour ex-
pliquer le phénomène du chant des flammes.
Le courant à l'air froid ascendant se dila-
terait en rencontrant la toile métallique
chauffée au rouge et se condenserait ensuite
au-dessus. Ces périodes alternatives de raré-
faction et de condensation produiraient le son .
Dans l'expérience de Rijke, on avait remar-
qué que si Ton bouchait avec lamainTorifice
supérieure du tube, le son cessait aussitôt,
mais qu'il renaissait avec une grande force,
dès que, retirant la main, on laissait le
tuyau ouvert. D'autres expérimentateurs,
tels que Bosscha (J) et Riess (2j, n'ont
pas obtenu ce résultat, et comme ils ont
opéré par une méthode quelque peu diffé-
rente de celle do Rijke, ils ont en général
(I) Bosscha, dans Pogg. Ann. 1859, CVII, pag.
342 et 343.— (2) P. Riess, dans Pogg. Ann. 1859
CF7//,pag. 653 à 656. — Ann. i860, CIX, pag. 145 â
147. - Berl. Ber. fur 1859, XV, pag. 165. — 1860,
XYI, page 132.
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66 LES FLAMMES CHANTANTES.
observé des faits qui sur de certains points
contredisent et sur d'autres affirjpaent ou
complètent ceux qui ont été révélés par le
physicien de Leyde.
Ici, la flamme n'étant introduite dans le
tube que pour provoquer le son des toiles
métalliques, et n'ayant par conséquent que
le rôle d'auxiliaire, ce n'esl plus proprement
à l'historique des flammes chantantes que
se rapportent ces tentatives. Toutefois elles
me semblent devoir être rattachées à celui
de rharmonica chimique, puisque les toiles
métalliques font ici l'office de flammes pour
engendrer des sons musicaux susceptibles
d'être variés et prolongés dans certains cas.
Je pense qu'on serait tout aussi fondé à re-
garder comme une espèce d'harmonica chi-
mique, et à désigner sous le nom à' harmonica
électrigue^ l'appareil dont mes expériences sur
l'dpplication de l'électricité à des tubes so-
nores m'ont suggéré l'idée tout récemment.
Rien de plus simple à son origine que la
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LES FLAMMES CHANTANTES. 07
construction de l'harmonica chimique. On
sait que, du temps de Chladni,tout Tappa-
reil consistait en une bouteille ou grand
flacon bouché contenant du gaz hydrogène,
d'où le gaz pouvait sortir par un tube ana-
logue au tube d'un thermomètre ou d'un
baromètre fixé dans un bouchon.
Ce jet de gaz devait être allumé avec
beaucoup de précaution. Berzelius conseil-
lait de laisser échapper l'hydrogène pendant
quelque temps avant d'en approcher un corps
enflammé, afin d'éviter le danger d'une ex-
plosion du mélange détonant.
On plaçait sur le brûleur un autre tube,
long d'environ un ou deux pieds, en cher-
chant, par tâtonnement, le point où la
flamme pourrait chanter. On trouvait ainsi
la note fondamentale du tube, et même un
ou deux de ses harmoniques.
Au moment de la combustion, l'hydro-
gène en se combinant avec l'oxygène, brûle
d'une flamme chaude, mais peu brillante.
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68 LES FLAMMES CHANTANTES.
C'est cette petite lumière que les anciens
chimistes, qui s'occupaient surtout d'alchi-
mie, c'est-à-dire de la recherche delà pierre
philosophale^ ont désignée par le terme de
lumen philosophicum. Si le modeste appareil
dans lequel soufflait ce lumen philosophicum
prit le nom d'harmonica chimique^ c'est
que le son qui s'y produisait avait paru ofiFrir
une certaine analogie de timbre avec celui
de l'harmonica de verre perfectionné par
Franklin.
Bientôt on substitua aux tubes de thermo-
mètre ou de baromètre, des tubes de verre
et d'autres matières, voire de carton, comme
ceux dontle D** Sondhaus fit usage, en 1860,
pour ses expériences. La forme en était tan-
tôt droite, tantôt courbe, tantôt élargie à
l'une des extrémités, la longueur facultative
suivant la nature et le but des expériences,
le diamètre également très-varié. On se
servait de tubes larges, ou de tubes minces
et étroits; enfin au lieu d'opérer sur un seul
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LES FLAMMES CHANTANTES. 69
de ces tubes à Ja fois, on eut l'idée d'en réu-
nir un certain nombre de différentes dimen-
sions, et l'on obtint ainsi comme une série
d'harmonicas séparés ayant chacun pour
note fondamentale une des sept notes de la
gamme. Pour mettre ces tubes d'accord, on
imagina de les envelopper à l'une de leurs
extrémités, de petits rouleaux de papier ou
de carton nommés curseurs^ qu'on peut faire
monter ou descendre à volonté sur le tube.
La rapide propagation de l'emploi du gaz
d'éclairage, et l'établissement de grands
récipients de gaz hydrogène dans les labo-
ratoires importants, facilitèrent de plus en
plus Tétude de l'harmonica chimique, ainsi
que les expériences délicates qui se rat-
tachent au phénomène de la vibration des
flammes.
Les physiciens qui se sont le plus occupés
de cet objet ont imaginé des appareils
propres à rendre leurs démonstrations par-
faitement intelligibles.
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7ô LES FLAMMES CHANTANTES .
Ceux de Sondhaus, de Schaffgotsch, de
Tyndall et de Kœnig, sont particulièrement
connus dans le monde savant. Combiné pour
être alimenté, par d'importants récipients
de gdiZ, le premier de ces appareils, désigné
en Allemagne sous le nom de Tonflammen-
Apparat àe Schaffgotsch, est, comme instru-
ment de physique, très-complet et très-in-
génieux. Il fut construit principalement en
vue de Tétude optique des flammes chan-
tantes et de la démonstration des divisions
de la colonne d'air vibrant dans le tube,
mais il peut se prêter à toutes les expé-
riences relatives au chant des flammes.
Il se compose de deux tuyaux de dimen-
sions inégales, et d'un brûleur mobile, le
tout réuni et fixé sur un châssis. A l'aide de
cet appareil on peut faire parler simultané-
ment deux tuyaux, mais ils sont à une
certaine distance Tun de l'autre.
Un mécnnicien de Vienne, M. Hauck,pour
seconformerauprincipeposé par Roger, rela-
^ DigitizedbyVjOOQlC
LES FLAMMES CHANTANTES.
tivement à r observation des images projetées
sur récran, a euTidée d'adapter une roue au,
plus grand des tubes, afin de le faire tour-
ner facilement et avec une grande rapidité
sur son axe. Un appareil fabriqué d'après
la méthode du comte SchaflPgotsch a été
exposé à Londres par M. Kœnig. Celui du
D'Sondhaus, qui peut être également appro-
prié aux diverses analyses que comporte le
phénomène dont il s'agit, est surtout recom-
mandé pour r étude des S07is de combinaison.
Enfin, les instruments à flammes manomé-
triques construits à Paris par M. Kœnig, et
dont presque tous les traités de physique
publiés en France donnent les figures et la
description, présentent un intérêt p articuler
par rapport aux lois de l'interférence du son.
Bien que les flammes en soient muettes et
nues, ils peuvent être employés utilement
dans l'analyse optique des flamtnes chan-
tantes et dans celle des phases de Tétat
vibratoire de ces flammes.
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72 LES FLAMMES CHANTANTES.
Je n'ai pas besoin de dire que tous les
^instruments dont il vient d'être fait mention
n'ont chacun en soi rien de plus musical
que la bouteille de gaz hydrogène au tube
de baromètre ou de thermomètre, où chan-
tait la petite flamme, le lumen philosophicum^
et qui, du temps de Chladni, constituait Thar-
monica chimique. Cependant, on dut recon-
naître, dès l'origine, que le son donné par
cette petite flamme avait, par sa hauteur dé-
terminée etparle caractère particulier deson
timbre, quelque chose de vraiment musical.
S'il était parfois rude, criard, déchirant et
d'une intensité telle que l'oreille avait de la
peine à le supporter, il se manifestait dans
d'autre cas, avec tant de charme, de dou-
ceur, de pureté, de plénitude, et qui plus est,
avec une suavité mélancolique si étrange,
que toute personne sensible aux harmonies
cosmiques en était frappée. Il se trouva donc
en Angleterre des esprits inventifs, qui cher-
chèrent à tirer parti de Texpérienee où figu-
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LES FLAMMES CHANTANTES. 73
raient une série de tubes ou d'harmonicas sépa-
rés, donnant les différentes notes de la gamme
et qui se flattèrent de créer sur ce plan un
instrument de musique nouveau. Mais la dif-
ficulté qu'ils paraissent avoir éprouvée à faire
parler les tuyaux à volonté, à éviter l'espèce
de hoquet marquant le passage d'une note
à une autre, à modérer le son et à l'étein-
dre instantanément tout en conservant la
justesse d'intonation, tout cela semble avoir
rendu ces essais infructueux. Je crois d'ail-
leurs qu'ils ont été fort restreints. Je n'en ai
eu connaissance que par les observations
qui ont été présentées sur mon pyrophone,
après la séance de la Society of A rts^ où
mon invention a reçu un accueil si bienveil-
lant et si flatteur.
Il est plus que probable que si je ne m'étais
pas frayé, sans le savoir, une voie nouvelle
dans l'étude des flammes chantantes^ et si je
n'avais pas découvert le principe dont j'ai
fait l'application à mon pyrophone, principe
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74 LES FLAMMES CHANTANTES.
que j'ai eu Thonneur de soumettre à
r Académie des Sciences de Paris, ainsi qu'à
la Royal Institution et à la Society of Arts de
Londres, et que je vais exposer ci-après, je
ne serais pas arrivé, malgré tous mes
efforts, à des résultats plus pratiques que
ceux de mes devanciers.
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DEUXIÈME PARTIE
INTERFÉRENCE
DES FLAMMES VIBRANTES
LE PYROPHONE
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DEUXIÈME PARTIE
INTERFÉRENCE
DES FLAMMES VIBRANTES
LE PYROPHONE
Dans le courant de Tannée 1868, je m'oc-
cupais très-activement d'expériences rela-
tives aux phénomènes de l'électricité (1).
(4) Ces expériences sur rélectricité me suggérè-
, à cette époque, la pensée d'une combinaison
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78 LES FLAMMES CHANTANTES.
C'est en étudiant les propriétés des dif-
férents gaz et en entendant chanter la
que je jugeais propre à fournir une application
nouvelle de Télectricité comme force motrice. L'ap-
pareil imaginé par moi fut breveté au commence-
ment de 1870. J'avais motivé comme suit ma de-
mande en autorisation de brevet :
« Mon invention a pour objet d'obtenir, par Té-
lectricité, une force constante, afin de l'appliquer
industriellement comme moteur. Elle consiste à
employer une série d'électro-aimants dont les arma-
tures, quoique placées à l'état de repos, à des dis-
tances inégales, se rapprochent successivement de
leurs électro-aimants correspondants, en impri
mant à une tige droite comme celle du piston d'un
cylindre à vapeur, un mouvenient rectiligne qu'elle
transmet à un arbre moteur au moyen de bielles,
d'engrenages ou d'autres moyens mécaniques.
L'attraction de toutes les armatures, parleurs élec-
tro-aimants correspondants, a lieu simultanément;
mais en outre, ce qui constitue ce que j'appelle la
force constante, résulte de ce que le contact de
chaque armature avec ses électro-aimants aide au
rapprochement de l'armature et des électro-aimants
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LES FLAMMEIS CHANTANTES. 79
flamme de Tharmonica chimique que je
tentai de tirer parti de ce phénomène scien-
tifique au profit de Tart musical.
Quoique je ne connusse ce qui concernait
alors les flammes chantantes que par le petit
nombre d'ouvrages de physique servant à ren-
seignement en France, ouvrages qui sont fort
incomplets sur ce sujet, je cherchais, dès
Tannée 1869, à tenter de rendre musicales
qui leur sont juxtaposés, de sorte que rattraction
qu'on pourrait appeler constante, s'opère toujours
à la même distance et successivement l'une après
l'autre. Il en résulte que la puissance de ces attrac-
tions successives, augmentée de l'attraction simul-
tanée de toutes les armatures, constitue la force
motrice dont Tapplication peut se faire, ainsi qu'il
vient d'être expliqué. »
A la même date, je pris un certificat d'addition
à ce brevet, lequel avait pour objet un appareil
perfectionné, combiné et disposé de telle façon qu'on
pouvait obtenir des interruptions de durée variables
dans le courant transmis de la pile à mou moteur
électrique.
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80 LES FLAMMES CHANTANTES.
les manifestations sonores des flammes vi-
brantes.
Je n'ai pas à raconter ici toutes les diffi-
cultés que j'ai dû vaincre, sans autres guides
que ces traités de physique.
J'ignorais alors les travaux spéciaux faits
en Angleterre, en Autriche et en Allemagne,
travaux que j'ai mentionnés dans la première
partie de cet ouvrage, afin de rendre hom-
mage aux savants éminents qui m'ont de-
vancé dans cette voie.
Le 17 mars 1873, M. le baron H. Larroy,
membre de l'Institut, voulut bien lire en
mon nom le mémoire qui va suivre, à l'Aca-
démie des Sciences de Paris, réunie en séance
ordinaire sous la présidence de M. de Qua-
trefages.
PRINCIPE.
« Si, dans un tube de verre, ou d'autre
matière, on introduit deux ou plusieurs
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LES FLAMMES CHANTANTES. 81
flammes isolées de grandeur convenable, et
qu'on les place au tiers de la longueur
du tube, comptée à partir de la base in-
férieure, ces flammes vibrent à Tunis-
son.
« Le phénomène continue de se produire
tant que les flammes restent écartées ; mais
le son cesse aussitôt que les flammes
son mises au contact.
De la démonstration de ce principe ré-
sultent les expériences suivantes :
PREMIÈRE EXPERIENCE.
« J'ai pris un tube de verre de 0,55 c. de
longueur, de 0,041 de diamètre extérieur,
et de 0,0025 d'épaisseur. Deux flammes iso-
lées provenant de la combustion du gaz hy-
drogène, s'échappant de becs convenable-
ment construits, et placées à 0,183 de la
base, ont produit, lorsqu'elles étaient sépa-
rées, le Fa naturel.
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82 LES FLAMMES CHANTANTES.
c< Dès que ces flammes, à l'aide d'un mé-
canisme très-simple, ont été rapprochées,
le son a été brusquement interrompu.
« Si on fait varier la position des flammes
dans le tube, en les laissant toujours écar-
tées, au-dessus du tiers de la longueur, le
son diminue jusqu'à la moitié du tube, en-
droit au delà duquel tout bruit cesse de
se produire : au-dessous de ce même point
le son augmente au contraire, jusqu'au
quart de la longueur du tube. En cet endroit,
si on rapproche les flammes, le son ne cesse
pas immédiatement, les deux flammes pou-
vant alors contiuuer de vibrer, comme une
flamme unique.
DEUXIÈME EXPÉRIENCE.
<i En prenant un tube de verre de 0,65 de
long, de 0,046 de diamètre extérieur et de
0,002 d'épaisseur dans lequel deux flammes
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LES FLAMMES CHANTANTES. 83
isolées, provenant de la combustion du gaz
hydrogène et placées à 0,216 de la base,
vibrent, on obtient le -fî^ d'après le diapason
normal. Le son cesse dès que les deux flam-
mes sont au contact.
TROISIÈME EXPÉRIENCE.
« Si on prend un tube de 0,97 de long, de
0,037 de diamètre extérieur, de 0,002 d'é-
paisseur, et que dans Tintérieur on fasse
vibrer deux flammes isolées brûlant à 0,323
de la base inférieure, on obtient, pour son
fondamental, un Sol. Le rapprochement des
deux flammes éteint immédiatement le
son.
QUATRIÈME EXPERIENCE.
« En adoptant un tube de verre de 0,65
de long, de 0,05 de diamètre extérieur, et de
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84 LES FLAMMES CHANTANTES.
0,002 d'épaisseur dans lequel ont fait brûler
deux flammes isolées, ont obtient T £// dièze.
Dès que les flammes sont mises au contact,
le son cesse immédiatement de se pro-
duire.
a Depuis deux anSj j'ai répété ces expé-
riences sur des tuyaux de diverses dimen-
sions, en longueur, diamètre extérieur et
épaisseur. J'ai opéré sur des tuyaux ayant
depuis0,10jusqu'à2"', 80, et constamment les
résultats que je viens d'indiquer se sont vé-
rifiés,
« Néanmoins, il est important de mettre
la longueur des tuyaux en harmonie avec le
nombre des flammes.
« Il est possible que tel tube de longueur
trop grande, ou d'un diamètre trop grand,
ne permette pas de vérifier la loi que j'ai
énoncée, si on a recours à deux becs seule-
ment. Ce phénomène de F interférence des
Pammesipeiit alors ne pas se produire ; mais.
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LES FLAMMES CHANTANTES. 85
qu'on augmente le nombre des becs, qu'au
lieu de deux on le porte à trois, et au delà,
alors r interférence se produira et le prin-
cipe énoncé se vérifiera sans difficulté au-
cune.
c( La hauteur des flammes n'exerce qu'une
action limitée sur ce phénomène. 11 est
pourtant indispensable de régler lentement,
et surtout de faire vibrer dans Tintérieur de
chaque tube un nombre de flammes conve-
nablement calculé, si on veut obtenir des
sons musicaux, lesquels peuvent être d'ail-
leurs d'un timbre remarquable.
« L'interférence ne se produit, en effet,
que dans des conditions spécial es qu'il m'a été
permis d'étudier d'une manière complète.
« La forme des becs joue ici un rôle im-
portant.
« Lorsque les flammes s'en échappent avec
un jet libre, tendant à s'élever avec énergie
des becs vers le haut, l'interférence se ma-
nifeste, et un son harmonieux se fait enten-
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86 LES FLAMMES CHANTANTES.
dre ; mais si au contraire les flammes ten-
dent à s'abaisser, en enveloppant le bec, il
n'y a plus que des vibrations discordantes,
le phénomène de l'interférence n'a plus lieu,
et on ne peut plus compter sur un son mu-
sical.
a L'ensemble de ces expériences m'a con-
duit comme application à la construction
d'un instrument musical, d'un timbre com-
plètement nouveau, se rapprochant de la
voix humaine et auquel j'ai donné le nom
de Pyrophone. Cet instrument, qui figurera
à VExpodtion universelle de Vienne^ se com-
pose de trois claviers s'accouplant comme
dans l'org-ue; chacune des touches du cla-
vier est mise en communication, à l'aide
d'un mécanisme fort simple, avec les con-
duits adducteurs des flammes dans les
tuyaux de verre; lorsqu'on presse sur ces
touches, les flammes se séparent, et le son se
.produit aussitôt; dès qu'on cesse d'agir sur
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LES FLAMMES CHANTANTES 87
les touches, les flammes se rapprochent, et
le son cesse immédiatement.
a Telest le principe fondamental sur lequel
repose le Pyrophone que j^ai fait breveter en
France et dans les divers pays de TEu-
rope.
a Je me réserve de communiquer prochai-
nement à r Académie une série d'expérien-
ces sur les flammes chantantes :
1® En donnant aux tubes diverses posi-
tions ;
2"" Sur les phénomènes de Tinterférence ;
3"* Sur les rapports que j'ai cru reconnaî-
tre à ce point de vue entre les mouvements
vibratoires de la lumière et ceux provenant
du son ;
4** Sur le dégagement de Tozone ;
5** Sur la production des harmoniques ^ùwv
lesquels la loi énoncée se vérifie égale-
ment. »
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88 Lfc:S FLAMMES CHANTANTES.
L'Académie des Sciences chargea une
commission spéciale, composée de trois de
ses membres, Messieurs Regnault, Jamin et
Bertrand , de Y examen de ma communication .
J*eus rhonneur de soumettre un nouveau
Mémoire à l'Académie dans la séance du 7
décembre 1874, présidée par M. Frémy.
Ce mémoire, présenté également à l'Aca-
démie des Sciences par M. le baron H. Lar-
rey, avait plus spécialement pour objet
Tapplication du gaz d'éclairage à mon py-
rophone. En le communiquant à l'Institut,
M. le baron Làrrey s'exprima comme il suit :
« J'ai eu l'honneur de présenter à l'Aca-
démie, dans la séance da 17 mars 1873, an
premier travail de M. Kastner sur fies ex-
périences nouvelles, relatives aux flammes
chantantes, notamment sur la découverte
du principe nouveau de leur interférence,
pour la production ou la cessation du son.
M. Kastner a employé, à cet efi'et, deux ou
plusieurs flammes, au lieu d'une seule,
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LES FLAMMES CHANTANTES. 89
dans un tube de verre ou d'autre matière,
et il a fait l'application de ce principe à un
instrument de musique d'un timbre nou-
veau imaginé par lui, et auquel il a donné
le nom de Pyrophone.
« M. F. Kastner soumet aujourd'hui au
jugement de l'Académie le résultat des nou-
velles recherches auxquelles il s'est livré
depuis un an pour parvenir à substituer le
gaz d'éclairage au gaz hydrogène dans le
fonctionnement de son Pyrophone. »
Après avoir reçu cette communication,
l'Académie décida que la Note qu'on va lire
serait imprimée in extenso dans le Compte-
rendu de la séance. (Voir t. LXXIX, p. 1307
à 1310, des Comptes-rendus hebdomadaires des
séances de F Académie des Sciences par MM. les
Secrétaires perpétuels^ 1874, deuxième se-
mestre, n^ 23, 7 décembre 1874, — Paris,
Gauthier- Villars, imprimeur- libraire des
Comptes-rendus des séances de l'Académie
des Sciences, 1874, in-4.)
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90 LES FLAMMES CHANTANTES.
MEMOIRE
SUR l'application du gaz d'éclairage au
PYROPHONE.
« Après avoir fait un très-grand nombre
d'expériences sur les flammes chantantes
en adoptant Thydrogène comme gaz com-
bustible, j'ai démontré le principe d'acous-
tique suivant :
« Sî^ dans un tube de verre ou d'autre ma-
tière^ on introduit deux ou plusieurs flammes
isolées^ de grandeur convenable^ et qu'on les
place au tiers de la longueur du tube^ comptée à
partir de la base inférieure ^ ces flammes vibrent
à r unisson. Le phénomène conti?iue de se pro-
duire tant que les flammes restent écartées;
mats le son cesse aussitôt que les flammes sont 3
mises au contact. »
« J'ai construit, comme application de ce
principe de physique, un appareil musical
1
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LES FLAMMES CHANTANTES. 91
nouveau, auquel j'ai donné le nom de Pyro-
phone.
« L'exposé de ce principe et la descrip-
tion du Pyrophone constituaient le sujet du
Mémoire que j'ai eu Thonneur de présenter
à l'Académie des Sciences dans la séance
du 17 mars 1873, et dont M. le baron H.
Larrey a bien voulu donner lecture.
« La principale objection qui ait été faite
au fonctionnement du Pyrophone était rem-
ploi du gaz hydrogène.
a Au point de vue pratique, ce gaz pré-
sente, en effet, plusieurs inconvénients :
« Il est difficile à préparer ;
« Il nécessite Tusage de gazomètres dont
les dimensions peuvent être considérables ;
« Enfin ce gaz n'est pas sans présenter
quelques dangers.
« J'ai donc dû renoncer au gaz hydro-
gène. J'ai recherché, depuis plus d'un an,
les moyens d'appliquer au Pyrophone le gaz
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92 LES FLAMMES CHANTANTES.
courant d'éclairage, qu'il est toujours facile
de se procurer.
« Dans les premières expériences que j'ai
tentées, en introduisant deux flammes écar-
tées, provenant de la combustion du gaz
d'éclairage, dans un tube de verre, je n'ai
pu obtenir aucun son ; cela provenait in-
contestablement de la présence du car-
bone dans ces flammes. Tandis que le son
était produit d'une manière très-nette
avec le gaz hydrogène pur, c'est-à-dire sans
l'interposition d'aucun corps solide dans les
flammes , il était impossible de faire vibrer
le tube avec le gaz d'éclairage, tout en pla-
çant les flammes dans des conditions iden-
tiques. Il fallait donc, par un procédé quel-
conque, éliminer le carbone, résultat auquel
je suis parvenu par la série des condi-
tions suivantes.
« Lorqu'on examine une flamme dont le
gaz combustible est celui de l'éclairage, et
qu'on place cette flamme dans un tube de
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LES FLAMMES CHANTANTES. 93
cristal ou de toute autre matière (métal,
toile cirée, carton, etc.), cette flamme est
ou éclairante ou sonore,
« Lorsque cette flamme est seulement
éclairante, c'est-à-dire dans le cas où Tair
contenu dans le tube ne vibre pas, elle
présente une forme allongée et pointue
à l'extrémité supérieure. En outre, elle
oflre un renfoncement vers le milieu, et
elle est sans rigidité, obéissant au moindre
courant d'air, qui la fait vaciller dans un
sens ou dans l'autre.
« A.U contraire, lorsque la flamme est ^o-
wor^, c'est-à-dire lorsqu'elle détermine dans
le tube les vibrations nécessaires à la pro-
duction du son, sa forme est rétrécie, mince,
en panache, avec un renflement au sommet.
Pendant que l'air du tube vibre, elle oflre
une très-grande rigidité; le carbone, en
grande partie, est éliminé, comme de lui-
même, par un procédé mécanique.
« Les flammes sonores^ provenant du gaz
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94 LES FLAMMES CHANTANTES.
d'éclairage, sont en effet enveloppées d'une
photosphère qui n'existe pas lorsque la
flamme est seulement lumineuse. Dans ce
dernier cas, le carbone brûle dans la flamme
et contribue pour une forte proportion au
pouvoir éclairant de cette flamme.
(( Mais lorsque les flammes sont sonores^
la photosphère qui enveloppe chacune d'elles
contient un mélange détonnant d'hydrogène
et d'oxgyène qui détermine les vibrations de
Tair du tube.
« Pour que le son se produise dans toute
son intensité, il est nécessaire et suffisant
que l'ensemble des détonations produites
par les molécules d'oxygène et d'hydrogène,
dans un temps donné, soient en accord avec
le nombre de vibrations qui correspondent
au son produit par le tube*
« Pour mettre ces deux quantités eh aC-
dord, j'ai songé à augmenter lé nombre des
flammes, de manière à augmenter aussi
le nombre des détonations du mélangé
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LES FLAMMES CHANTANTES. 95
d'oxygène et d'hydrogène dans les photo-
sphères et de déterminer ainsi la vibration
de l'air du tube. Au lieu de deux flammes
d'hydrogène pur, j'ai mis quatre, cinq,
six, etc., becs de gaz d'éclairage dans le
même tube. J'avais d'ailleurs observé que,
plus une flamme est haute, et plus elle con-
tient de carbone. J'ai donc tout d'abord dû
diminuer la hauteur de ces flammes, et, par
suite, en augmenter le nombre, afin d'obte-
nir une surface totale des diverses photo-
sphères, suffisante pour produire la vibra-
tion de l'air du tube.
« La somme du carbone contenu dans
l'ensemble des petites flammes sera toujours
beaucoup moindre que la quantité de car-
bone qui correspondrait aux deux grandes
flammes nécessaires pour produire le même
son. Je suis parvenu ainsi, les flammes
étant séparées, à obtenir des sons dont lé
timbre est aussi net qu'avec le gaz hydro-
gène. Dès que ces flammes^ ou mieux^ dès
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96 LES FLAMMES CHANTANTES.
que les photosphères qui correspondent à
ces flammes, sont mises au contact, le son
cesse instantanément.
« Le carbone du gaz d'éclairage, lorsque
les flammes sont sonores^ est certainement
éliminé presque en totalité. En eff'et, il se
forme sur la surface intérieure du tube ré-
sonnant, à la hauteur des flammes et au-
dessous, un dépôt très-sensible de carbone
dont la couche augmente pendant que Tair
du tube vibre.
« Je puis donc affirmer aujourd'hui que
le pyrophone est en état de fonctionner
tout aussi bien avec les gaz combustibles
contenus dans le gaz d'éclairage, qu'avec
r hydrogène pur.
« Le phénomène de Tinterférence se pro-
duit exactement dans les mêmes conditions
pour ces deux gaz, les flammes occupant
toujours la même position dans le tube.
. soit aia tiers à partir de la base inférieure.
« Indépendamment du phénomène de
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LES FLAMMES CHANTANTES. 97
rinterférence, je crois devoir signaler un
nouveau procédé à Taide duquel on pourra
faire cesser le son produit par les flammes
brûlant dans un tube.
(( Supposons qu'une ou plusieurs flammes,
placées dans un tube au tiers de la hauteur,
à partir de la base inférieure, détermine la
vibration de Tair contenu dans ce tube ; si
Ton perce un trou au tiers du tube, compté
à partir de la base supérieure, le son cesse.
On pourrait, en appliquant cette observation,
construire' un appareil musical qui serait
une espèce de flûte fonctionnant avec les
flammes chantantes. Un tel instrument, au
point de vue musical, serait fort imparfait,
parce que le son ne s'arrêterait pas aussi
promptement et aussi nettement qu'en em-
ployant dans ce but le phénomène de Tinter-
férence. Si, au lieu d'ouvrir cet orifice au
tiers, on le pratiquait au sixième, le son ne
cesserait plus, mais il se produirait un dièze
du son initial.
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98 LES FLAMMES CHANTANTES.
« Dans toutes ces expériences, il m^a été
facile de vérifier la formation d'ozone dès
que les flammes faisaient vibrer Taîr con-
tenu dans le tube. La présence de ce corps
peut être en outre constatée par les réactifs
chimiques que la science a fait connaître. »
(Extrait des Comptes-rendus hebdomadaires
de l'Académie des Sciences.)
(Séance du 7 décembre 1874.)
Je crois devoir compléter ce qui précède,
par les observations suivantes :
Tout corps solide dans l'intérieur d'utie
flamme chantante est un obstacle à la pro-
duction du son ; aussi les particules solides
de carbone contenues dans le gaz ordinaire
ôont-elles un obstacle réel et considérable à
la formation des vibrations.
G'estpourquoi on avait remarqué jusqu'ici
qu'il était nécessaire de chanter ou de crier
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LES FLAMMES CHANTANTES. 99
à peu près dans le son qu'on supposait de-
voir être rendu par le tube, afin d'exciter la
flamme à entrer en vibration.
11 est facile de prouver combien le carbone
est contraire à la production du son dans
les flammes sonores par Texpérience sui-
vante :
On place un brûleur de gaz hydrogène
pur, dans un tube, de manière qu'il pro-
duise un son, ayant le plus d'intensité pos-
sible.
L'appareil ayant été disposé de manière
qu'on puisse carburer petit à petit l'hydro-
gène, celui-ci'passantalors dans de labenzine,
on verra le son diminuer, et la flamme, de
sonore^ devenir éclairante.
La transformation du carbone en acide
carbonique n'a pas toujours lieu dans une
flamme sonore ; et, lorsque l'expérience est
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100 LES FLAMMES CHANTANTES.
convenablement disposée on peut constater
que la flamme élimine le carbone, le proje-
tant contre les parois du tube lorsqu'elle
ne peut le brûler entièrement.
Il est donc préférable, d'après ce qui pré-
cède, d'employer rhydrogène pur.
Néanmoins, en remplaçant, par exemple,
deuxflammes d'hydrogène pur par une quan-
tité de flammes assez considérables et plus
petites, formant dans leur ensemble environ
le même volume que les deux flammes d'hy-
drogène pur, on peut arriver à obtenir que
ces flammes entrent assez rapidement en
vibration, et d'une manière à peu près aussi
rapide que celles d'hydrogène pur.
La raison en est qu'une de ces petites flam-
mes de gaz ordinaire contient, par rapport à
sa surface enveloppante, une quantité moin-
dre de carbone qu'une flamme plus grande
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LES FLAMMES CHANTANTES. lOt
de gaz ordinaire n'en contient par rapport
à sa surface enveloppante.
Les points de contact entre Tair environ-
nant la flamme pénètrent plus aisément
dans la sphère qui entoure la flamme^ et
qui doit entrer en vibration.
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NOTE DE L'EDITEUR.
Tous les journaux français et étrangers ont
mentionné, avec éloges, l'invention de M. Fré-
déric Kastner, ainsi que Taccueil favorable fait par
TAcadémie des Sciences aux communications du
17 mars 1873 et du 7 décembre 1874.
M. Louis Figuier, dans V Année scientifique
[iV année, 1873), commence son exposé annuel
des travaux scientifiques, pour la Physique^ par un
article sur lepyrophone qu'il termine comme suit:
a Le Pyrophone est assurément un des instru-
ments les plus originaux dont la science ait :n-
core doté la musique instrumentale. »
Le Journal des Débats du 27 mars 1873, dans sa
Revue des sciences^ consacre un long article au py-
rophone, dans lequel il rappelle les tentatives fai-
tes antérieurement, sans aboutir au résultat obtenu
aujourd'hui par M. Kastner, et il termine ainsi :
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104 LES FLAMMES CHANTANTES.
« M. Kastner aura fait le premier, et c'est une
initiative dont on ne saurait trop le féliciter, une
application intéressante des flammes chantantes, à
la construction d'un instrument musical d'un tim-
bre entièrement nouveau et se rapprochant de la
voix humaine. »
Sous la plume autorisée du T)^ Chéron, le journal
le Soir^ du 7 avril \ 873, dans sa Revue des Sciences,
consacre à cette invention plusieurs paragra-
phes, dont nous extrayons les lignes suivantes :
«C'est à M. Frédéric Kastner, un jeune physicien
plein de talent et d'avenir, fils du regretté Georges
Kastner de TAcadémie des beaux-arts, que revient
le mérite d'avoir déterminé le principe général qui
a servi de base à la construction de l'instrument
remarquable dont il est Pinventeur.
« Voilà donc une question, naguère à peine
ébauchée, dont M. Frédéric Kastner vient de pré-
ciser les lois en même temps qu'il en faisait la plus
remarquable application en créant le Pyrophone. »
La Revue Brilannique (49° année, n. 4, avril ISIS)
renferme, dans sa chronique scientifique, d'inté-
ressantes considérations sur cette découverte.
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LES FLAMMES CHANTANTES. i05
M. le D*" Decaisne, dans le journal la Fraiice du
28 mars 1873; le Constitutionnel du 19 du même
mois, le Bien 'public du 26, le Temps du 31 font,
connaître les très- curieuses expériences de M. Fré-
déric Kastner sur les flammes chantantes, expé-
riences que M. Jamin, membre de TAcadéaiie des
sciences, a trouvées dignes du plus grand intérêt
au point de vue scientifique, et qui nous réservent
des surprises au point de vue artistique.
Les articles les plus sympathiques furent insérés
dans le Journal officiel du 20 et du 28 mars 1873, le
Moniteur universel du i**" avril 1873, la Revue scien-
tifique de la France et de V Etranger du 22 mars, le
Français du 20, le XW Siècle du 20, la Patrie du
26, la Liberté du 26, la Science pour tous du 29 du-
dit mois, le National du l®"* avril, les Mondes {Revue
hebdomadaire des sciences et de leur application
aux arts et à V industrie) de M. Tabbé Moigno,
t. XXX, n° 13, le Siècle dans sa revue scientifi-
que du 30 mars et dans sa revue musicale du
18 août i873, V Avenir national du 12 juillet, le Mo-
niieur scientifique du D"* Quesneville, 17° année,
3« série, t. III, 376* livraison.
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106 LES FLAMMES CHANTANTES.
Ce qu'on remarque surtout dans cette invention,
c'est le fait nouveau de l'interférence des flammes.
« M. Frédéric Kastner, dit M. Albert Lévy (Jour-
nal de la Jeunesse, n» 29; 21 juin 1873), a reconnu
que si, au lieu d'une flamme d'hydrogène vibrant
dans im tube, on en introduisait deux dans le
même tube, il devenait possible de faire interférer
ces flammes vibrantes à un instant donné et, par
suite, de faire cesser le son au moment voulu. Le
moyen indiqué par M. Kastner, pour arrêter brus-
quement le son, consiste à réunir les deux flam-
mes. Si donc nous considérons un orgue ordinaire
composé de tuyaux dans l'intérieur de chacun des-
quels sont placés deux becs de gaz, réunis quand
Tinstrumont est au repos, on comprendra que ces
deux flammes puissent se séparer au toucher d'une
note, donner le son correspondant au tuyau et
rentrer en contact quand la touche est abandon-
née.
« Le Pyrophone paraît posséder im timbre par-
ticulier, très-doux, imitant la voix humaine, et
par conséquent agréable à l'oreille. »
Les Causeries scientifiques de M. de Parville
(13« année 1873) donnent un dessin représentant le
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LES FLAMMES CHANTANTES. 107
pyrophone et s'étendent longuement sur le mérite
et Toriginalité de cet instrument.
M. Gaston Tissandier, dans son journal scienti-
fique la Nature {1 février 1874), explique par quelle
série de considérations théoriques Tinventeur, « à
la fois physicien et musicien», a été conduit à la
découverte de ce système ingénieux :
« Poussant ses recherches, pour les compléter,
du côté des lois de Tinterférence, il a découvert un
des plus intéressants théorèmes d'acoustique, qui,
était resté ignoré jusqu'à ce jour.
a Des savants allemands, anglais et français s'é-
taient déjà beaucoup préoccupés des flammes chan-
tantes. Mais aucun n'avait songé à étudier les
effets produits par deux flammes conjuguées,
conune Fa fait l'auteur du travail dont nous expo-
sons les résultats. Un mémoire présenté à l'Acadé*
mie des sciences par ce jeune savant, à la date
du 17 mars i 873, et auquel nous renvoyons le
lecteur, contient les expériences et les calculs à
l'aide desquels M. F. Kastner a formulé sa nouvelle
loi.
de L'application de cette loi. à l'aide de combi-»
liaisons délicates et de mécanismes ingénieux, a
fait sortirle Pyrophone des mains de l'inventeur.. .»
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108 • LES FLAMMES CHANTANTES.
Le Journal officiel de V Exposition de Vienne (no 26,
13 septembre 1873) accorde quelques pages à la
description du Pyrophone, les illustrant de plu-
sieurs gravures :
« M. Frédéric Kastner, fils du savant français,
membre de l'Institut, a soumis à l'examen du jury
de l'Exposition universelle de Vienne un nouvel
instrument de musique qui n'a cessé d attirer la
curiosité de tous les visiteurs.
a Le Pyrophone pouvait être classé, soit parmi
les instruments de physique, soit dans la section
de musique. En effet, M. Frédéric Kastner a
trouvé les éléments de son invention dans une
série d'expériences nouvelles qu'il a entreprises
sur les flammes chantantes. Il en a conclu un
théorème important d'acoustique, dans un mé-
moire à l'Académie des Sciences de Paris...
« Mais ce qu'il y a de particulièrement remar-
quable, c'est le timbre exceptionnel des sons qui
sortent du. Pyrophone. Il a été utilisé dans des
concerts et employé principalement à l'accompa-
gnement des morceaux de plain-chant.
a L'inventeur, unissant les connaissances scien-
tifiques à son savoir musical, espère que bientôt
il S3ra en mesure de substituer à l'hydrogène le
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LES FLAMMKS CIIAN TANTIiS. 109
gaz d'éclairage, que Ton peut so procurer encore
plus facilement.
« Un grand nombre de compositeurs et de mu-
siciens ont déjà admiré ce nouvel orgue fonction-
nant par le chant des flammes, ou mieux, par les
vibrations déterminées au moyen de la combustion
de ces flammes,
« Après avoir félicité M. Kastner sur l'impor-
tance de sa découverte, ils lui ont fait entrevoir
tout le parti qu'on pourrait tirer du Pyrophone
dans les églises et dans les théâtres lyriques.
« Bientôt, plusieurs applications intéressantes
doivent être faites, et nous ne doutons pas que cet
instrument, auquel on peut donner toutes les di"
mensions, depuis un octave jusqu'aux portées les
plus étendues, ne fasse partie de tous les orches-
tres bien combinés, de même que nous pensons
qu'il devra s'introduire dans les cabinets de physi
que dont les instrumejits auront la prétention de
reproduire, d'une manière sérieuse, les phénomè-
nes si variés et si complexes de Tacoustique. »
Tous les journaux musicaux déclarèrent être
coùvaincus que le Pyrophone a une mission
despîus poétiques ix remplir dans la musique dea
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dlO LES FLAMMES CHANTANTES.
concerts, dans la musique d'église comme dans
celle des théâtres.
Les journaux étrangers ont témoigné également
un vif intérêt pour la nouvelle invention. Il faut
citer entre autres : le Guide Musical de la Belgique
du 27 mars 1873, le journal autrichien le Danube^
devienne, du 26 août, le journal danois Illustreret
Tidende^ de Copenhague, du 28 septembre, la Ga-
zetta musicale di Milano du 28 septembre 1873,
The Scientific American du 2 mai 1874, la Revue inte?*-
nationale de physiologie de Bruxelles, du mois de
janvier 1873, The Musical Standard^ de Londres, du
4 octobre 1874, et beaucoup d'autres, qui consacrent
de longs articles, tant au point do vue scientifique
qu'au point de vue musical, au pyrophone de
M. F. Kastner.
Le Magasin pittoresque du mois de mai 1875,
XLUI année, renferme un dessin du pyrophone
avec plusieurs pages d'explications, dont nous ex-
trayons les lignes suivantes :
a Quand on enveloppe d'un cylindre de verre,
ouvert aiix deux extrémités, une flamme de gaz
hydrogène brûlant à Fextrémité d'un petit tube, on
eutend un son plus ou moins aigu qui varie selon
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LES FLAMMES CHANTANTES 111
le diamètre et la longueur du cylindre. Ce phéno-
mène est dû à la combinaison de Thydrogène avec
l'oxygène de Tair ; la flamme, ainsi entourée, s'a-
nime d'un mouvement vibratoire qu'elle commu-
nique au cylindre.
a Ces notions élémentaires sont trop connues
pour qu'il nous semble nécessaire d'y insister plus
longuement ; mais il n'en est pas de même de l'ap-
plication récente qui a été faite des flammes
chantantes, par un jeune physicien, M. Frédéric
Kastner.
î( Grâce à de savantes considérations théoriques,
à des expériences ingénieuses, ce physicien est ar-
rivé à construire un appareil où les flammes chan-
tantes, combinées entre elles, fournissent au musi-
cien un instrument nouveau dont les effets sont
tout à fait remarqpiables, et que son inventeur a
appelé le pyrophone.
a M. Kastner, dans les études qu'il a faites, a dé-
Couvert un nouveau théorème d'acoustique, j)
Après les Lectures^ Conférences et Exhibitions qui
ont eu lieu en Angleterre, au commencement de
l'année 1875, les journaux, les magazines anglais
s'empressèrent du louer hautement la nouvelle
invention.
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H2 LES FLAMMES CHANTANTES.
Lo Morning Post du 20 janvier 1875 rend compte
d*une séance qui a eu lieu le 15 du même mois
à V Institut Royal de Londres, séance dans laquelle
le professeur Tyndall a mentionné avec éloges et
expliqué à ses auditeurs l'invention de M. Kastner.
Nous en traduisons quelques lignes :
« Le professeur Tyndall a fait, vendredi dernier,
a l'Institut Royal {The Royal Institution)^ une lecture
sur la chaleur, dans laquelle il a expliqué à son
auditoire la merveilleuse invention de M. Frédéric
Kastner. Il s'agit d'un instrument auquel son ingé-
nieux inventeur a donné le nom de Pyrophone; ce
nom indique que cjt instrumant produit des sons
musicaux par le moyen de flammes rapprochées
et disposées à cet eflet dans une série de tubes de
verre. Les sons ainsi obtenus ressemblent d'une
manière frappante à la voix humaine, à tel point
que si l'instrument est caché aux regards, on est
porté à croire que c'est une dame qui chante avec
accompagnement; il produit des accords semblables
à ceux d'une harpe éolienne, et peut aussi attein •
dre lo diapason de l'orgue le plus grandiose. Ces
effets, véritablement surprenants, sont déterminés
par le simple mécanisme dés touches d'un piano
ordinaire.
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LES FLAMMLS CHANTANTES. H3
(( Le grand fait scientifique qui ressort de ce
phénomène, c'est que les sons se produisent et se
soutiennent tant que les flammes sont séparées, et
qu'ils cessent de se faire entendre dès qu'on réunit
les flammes au moyen de l'action des leviers, mus
par des touches.
« M. Kastner s'est d'abord servi du gaz hydro-
gène ; mais, par la multiplication des flammes, il
obtient maintenant les mêmes effets à l'aide du gaz
d'éclairage ordinaire... »
Le même journal, dans son numéro du 18 fé-
vi'ier 1875, contient un long article intitulé the
Pyrophone, où il est parlé de la réunion qui aeulieu
à la Société des Arts {the Society ofArts), le mercredi
17 février 1875, et qui fut entièrement consacrée
au Pyrophone. On ne lira pas sans intérêt les dé-
tails suivants :
« Hier au soir, à la réunion de la Société des Arts
{Society of Arts), présidée par le lieutenant-colonel
Strange, Monsieur Le Neve Foster, secrétaire, a
donné lecture de la description détaillée du Pyro-
phone, nouvel instrument de musique inventé par
M. Kastner. Un pyrophone, construit pour cette
occasion, était exposé dans la salle.
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114 LES FLAMMES CHANTANTES.
« Le mérite de M. Kastner est d'avoir démontré
que, lorsqu'on introduit deux ou plusieurs flam-
mes dans un tube, elles vibrent à l'unisson et pro-
duisent le maximum musical du son quand elles
atteignent le tiers de la longueur du tube ; que si
ces flammes sont mises en contact , tout son cesse
immédiatement. Ce phénomène est dû au mé-
lange des flammes vibrantes. C'est là une ques-
tion à laquelle on ne songeait pas auparavant, et
dont M. Frédéric Kastner a déterminé les lois, en
même temps qu'il en faisait une application extrê-
mement remar(ïuable, par la création d'un instru-
ment qui rappelle, à s'y méprendre, les sons de la
voix humaine.
« Une jeune dame a joué quelques morceaux
sur cet instrument, puis on a fait une expérience
avec accompagnement de voix. Dans l'un et l'autre
cas, l'effet a été fort saisissant et entièrement nou-
veau.
« Une discussion relative à cette invention s'est
engagée, d'où il résulte que cette dernière est du
plus grand intérêt pour la science ainsi que pour
l'art musical. »
Les journaux anglais, le Pall Mail Gazette du
18 février 1875, le Daily News de la même date/le
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LES FLAMMES CHANTANTES. 115
Musical Standard du 27 et plusieurs autres encore,
ont également rendu un compte très-favorable de
la Conférence du 17 février. Celle-ci a été décrite
dans tous ses détails par la Revue scientifique
hebdomadaire que publie la Société des ir/5, sous
ce titre : Journal of the Society of Arts (voir le nu-
méro du 19 février 1875). Deux autres numéros de
la même publication donnent des dessins représen-
tant le Pyrophone : l'un [Journal of the Society of
Arts, n« 1, 162, vol. XXIII, du 26 février 1875)
renferme une vue d'ensemble de l'appareil; l'autre
{Journal ofthe Society ofArts, nM, 164, vol. XXIII,
du 12 mars 18751 contient la figure représentant les
nouveaux becs brûleurs avec la description de leur
mécanisme.
Une publication illustrée, the Practical Maga-
zine, de Londres, dans son numéro d'avril 1875,
contient également un long article descriptif et
analytique sur le pyrophone, et deux grandes
planches représentant la coupe de l'instrument
avec ses becs brûleurs multiples.
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TROISIÈME PARTIE
THÉORIE DES VIBRATIONS
CONSIDÉRATIONS SUR L'ÉLECTRICITÉ
( ,
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TROISIÈME PARTIE
THÉORIE
DES
VIBRATIONS
CONSIDÉRATIONS SUR L'ÉLECTRICITÉ
THÉORIE.
La nature procède d'un seul et unique
principe : la vibration, ou infinie vie, ou
mouvement infini, ou force infinie.
Il existe, par rapport à nous ;
1^ Des vibrations infiniment rapides ^
2° Des vibrations infiniment lentes.
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120 THÉORIE DES VIBRATIONS,
Les vibrations infiniment rapides peu-
vent être infiniment petites ou infiniment
grandes; et réciproquement, les vibrations
infiniment lentes peuvent être infiniment
gravides ou infiniment petites .
Ces -vibrations à Vin fini forment une
cliaîne mie et infinie.
Supposons une éclielle de ces vibrations
échelle faite par rapport à nous :
1^ Infini supmen?\
2^ Pensée,
3^ Electricité^
4^ Lumière f
5^ Chaleur^
6^ Son,
7' Gaz,
8° Liquides j
9** Solides,
10° Infi7ii inférieur.
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THÉORIE DES VIBRATIONS. 121
Gomme conséquence de ces in Unis vi-
brants, je pose le principe suivant : .
Ces vibrations, en agissant les unes sur
les autres^ les unes dans les autres^ et cela en .
plus oti moins grand nombre far ra'pj^ort
les %mes aux atitres^ peuvent former des
associations àV infini^ qui, tout en étant as-
sociations indépendantes^ 2)euve7it se subdi-
viser à V infini^ et former des créations tom^
bant sous nos sens et dont nous pouvons
nous rendre compte, n étant nous-mê?nes
quîcne résultante de ces associations et créa-
tions.
Tout descend de l'infini supérieur vers
l'infini inférieur par des vibrations rapides
ou lentes, grandes ou petites.
Tout remonte de l'infini inférieur vers
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122 THEORIE DES VIBRATIONS.
rinfini supérieur par des vibrations rapides
ou lentes^ grandes om petites.
La vibration étant une, deux vibrations
de même nature tendent à se confondre
en se réunissant. Ceci résulte de la nature
môme de la vibration : tout étant dans tout.
Le résultat de formation des associations
de vibrations, ou corps à nous rendus sen-
sibles, est Tassociation momentanée de ces
vibrations.
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THÉORIE DES VIBRATIONS. ' 123
II.
INTERFÉRENCE.
Le résultat de la destruction de ces vibra-
tions ^;^r rapjport à 7wus n'est que la désas-
sociation de ces vibrations, qui donne pour
résultat la destruction des formes à nous
rendues sensibles.
Cette destruction n'est qu'une nouvelle
réassociation d'infinis supérieurs avec infé-
rieurs; ou inférieurs avec supérieurs; ou
supérieurs avec supérieurs; ou inférieurs
avec inférieurs.
La destruclion est V interférence : c'est-à-
dire la destruction complète d'une associa-
tion de vibrations par une autre association
de vibrations ou par une autre vibration se
heurtant à forces et à conditions égales;
(deux forces égales et contraires s'annihi-
lent).
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124 THÉORIE DES VIBRATIONS.
La destruction réelle n'existe pas ; elle
n'est qu'une cessation momentanée d'une
association de vibrations ou d'une vibration,
et n'est réelle que par rapport à ce qui
existait précédemment :
Linfinie vie, étant sans cesse le mouve-
ment infini, la force infinie, la vibration.
I
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THÉORIE DES VIBRATIONS. 125
III.
VIBRATION OU MOUVEMENT INFINI.
Tout descend de rinfini supérieur vers
rinfini inférieur par un mouvement unifor-
mément varié.
Tout remonte de l'infini inférieur vers
rinfini supérieur par un moavement uni-
formément varié.
Le mouvement uniforme n'existe que par
rapport à nous, de même que Tespace par-
couru, le temps, la vitesse, et le mouvement
fini.
Infinis suioérieurs et infinis inférieurs.
Tous les corps sont composés d'infinis su-
périeurs et d'infinis inférieurs.
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126 THÉORIE DES VIBRATIONS.
Interférence.
Deux vibrations en tous points égales,
mais dont Tune est partie une demi -ondula-
tion plus tard, s'annihilent.
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THÉORIE DES VIBRATIONS. 127
IV.
MOUVEMENT FINI.
Le mouvement fini^ qui procède du mou-
vement infini, est le résultat d'une répul-
sion ou d'une attraction, et ne peut être
qu'une fraction de vibration.
Le mouvement fini, par rapport à nous,
est causé par Tinterférence.
L'interférence a causé la répulsion, en
faisant de cette répulsion un obstacle à
Faltraction.
Si deux vibrations rencontrent un obsta-
cle, causé par l'interférence, l'attraction
n'a lieu que si elles peuvent arriver à vain-
cre cet obstacle.
Il y a des mouvements finis à l'infini,
par rapport à nous.
De l'interférence dépend, far rapport
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128 THÉORIE DES VIBRATIONS.
à noîcSj Tespace parcouru, la vitesse, le
temps et le mouvement fini.
Deux grandes causes viennent mettre fin
au mouvement, la résista7iceei Yépimement.
La résistance est l'opposition plus ou
moins brusque.
1/ épuisement est Topposition ou résistance
uniformément surmontée.
Dans le mouvement, Tinterférence est la
destruction brusque de la force initiale par
une opposition semblable en sens contraire,
donnant pour résultat zéro.
Si une vibration est partie^ par rapport à
une autre, à moins ou plus d'une demi-
ondulation, elle ne la détruit pas complète-
meut mais elle la modifie.
De là, tous les phénomènes complexes
pour nous (mouvement fini, espace par-
couru, vitesse, temps, diversité des corps.)
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TIIÉOIUE DES VIBRATIONS. 129
CONSIDÉRATIONS.
V.
CORRÉLATION ENTRE LE SON ET LA LUMIERE.
Comme exemple de ma théorie, je me
bornerai à mentionner Tanalogîe qui existe
entre les ondes lumineuses et les ondes so-
nores, analogie qui semble frappante, la vi-
tesse seule différant.
Je pose donc en principe :
a Que, lorsqu'un son cesse d'être perçu
t< par l'organe auditif, si l'acuité de ce son
« augmentait jusqu'à Tinfini ( < oo ) pat*
« exemple, il pourrait devenir perceptible
tt par l'organe visuel, »
En supposant que l'on admette ce prin-
cipe, si Ton désigne par X le moment où le
son cesse d'être perçu par l'oreille^ et par Y
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130 THÉORIE DES VIBRATIONS.
le moment où il est perçu par Torgane vi-
suel, il existe évidemment un intervalle
considérable, pendant lequel les vibrations
vont en augmentant de vitesse de X à Y.
Il serait fort curieux de rechercher un
mode de perception de X à Y.
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THÉORIE DES VIBRATIONS. 131
VI.
CORRELATION ENTRE LE SON ET L ELECTRICITE.
En acoustique, la cessation du son par le
moynn de Tinterférence est la destruction
brusque des vibrations sonores.
La cause qui a produit ces vibrations («i
par exemple ce sont deux flammes vibrantes) ,
est détruite momentanément : les deux
flammes qui ont été momentanément rap-
prochées pour produire le silence, possèdent
toutes les qualités pour entrer en vibration
dès qu'elles sont écartées, ces flammes
étant placées dans les conditions voulues.
Dans rinterférence magnétique des ai-
guilles aimantées superposées, la cause est
exactement pareille; seulement Tinterfé-
rence a lieu par rapport à ce que Ton ap-^
pefle les pôles. Elle est rendue sensible
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132 THÉORIE DES VIBRATION^.
par le raisonnement, et non directement,
soit à nos organes auditifs ou visuels, comme
le son ou la lumière.
Supposez une oreille magnétique, c'est-
à-dire supposez que l'homme possède un
organe nouveau, capable d* entendre ou de
voir les vibrations magnétiques, comme il
entend ou comme il voit les vibrations so-
nores ou lumineuses. Cet homme verra ou
percevra d'une manière quelconque une
aiguille aimantée, et cela tant que cette ai-
guille restera aimantée. Si Ton produit l'in-
terférence, comme je Tai indiqué précédem-
ment, cette oreille ou ce nouvel organe,
ne percevra momentanément plus aucune
sensation.
L'électricité est dans les mêmes condi-
tions.
On a même déjà comparé les ondulations
de la lumière électrique dans le vide aux
ondulations du son.
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THEORIE DES VIBRATIONS.
183
CONSIDÉRATIONS RELATIVES A L'ÉLECTRICITÉ
Vil.
ANALYSE DE l' ÉLECTRICITÉ.
On analyse le son, la chaleur, la lumière;
pourquoi n'analyserait-on pas rélectricité?
Ne pourrait-on pas donner, comme défi-
nition analytique de l'électricité, la définition
suivante :
L'électricité est un mouvement vibratoire
décomposable.
Comme spécimen, donnons les deux expé-
riences suivantes, dont la seconde est nou-
velle.
Expériences.
La machine de Holtz produit à volonté
de rélectricité statique ou de l'électricité
dynamique. N'est-ce point là une preuve que
8
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134 THÉORIE DES VIBRATIOMS.
rélectricite est un mouvement vibratoire
décomposable, puisque la même machine
peut en produire deux sortes. Dans ce cas-là,
le réactif ou le prisme employé pour faire
passer l'électricité de sa première manifes-
tation à la seconde^ est simplement la bou-
teille de Leyde. Remarquons également
que l'électricité d'une machine électrique
à plateau, passant dans un œuf électrique
dans lequel on a fait le vide, se manifeste
d'une manière qui se rapproche de Télec-
tricité dynamique.
Seconde expérience {nouvelle).
On dispose sur une tablette de bois une
succession plus ou moins nombreuse de
vases en verre, hermétiquement fermés et
contenant de l'oxygène pur.
Dans chacun de ces vases sont disposés
des fils de platine offrant des solutions de
continuité d'environ 1 millimètre.
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THÉORIE DES VIBRATIONS, 135
Ces vases sont reliés ensemble, extérieu-
rement, par un autre fil de platine, commu-
niquant avec les fils de platine, placés in-
térieurement dans chaque vase.
Lorsqu'on fait cette expérience, on place,
dans chacun des vases, une bande de papier
sensibilisé par Fiodure d'amidon, destinée
à faire reconnaître, par sa nuance bleuâtre
plus ou moins accentuée, la quantité d'ozone
plus ou moins grande formée par le pas-
sage de Tétincelle électrique.
Si Ton fait passer à travers ces vases
successifs le courant d'une bobine Ruhm-
korff, ou les étincelles d'une machine
électrique, on observe que les papiers
contenus dans les vases les plus rapprochés
de la machine bleuissent davantage que
ceux qui sont au milieu,
La raison doit en être que l'électricité
abandonne sa propriété ozonificatrice dans
les endroits les plus rapprochés de la bobine,
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136 THÉORIE DES VIBRATIONS.
pour n'avoir plus au milieu, c est-à-dire à
la place la plus éloignée, que des propriétés
lumineuses, calorifiques, etc., etc.
Le quelque chose qui a servi à ozonifier
Toxygène a donc abandonné l'électricité ;
et l'on ne peut pas dire que l'électricité
a perdu de son intensité pour d'autres phé-
nomènes, puisque elle est tout aussi puis-
sante, dans les autres cas, dans les vases
du milieu que dans les vases extrêmes.
Elle a seulement perdu ce quelque chose ou
pouvoir ozonificate}i7\
Donc l'électricité a perdu une propriété
qui lui était inhérente,
Conséquemment, il semblerait démontré
qiîo l'électricité est un mouvement vibratoire
(/éeomposable.
Paris, juin 1875.
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TABLE DES MATIÈRES
Introduction i
Préface *>
PREMIÈRE PARTIE.
Les flammes chantantes 23
SECONDE PARTIE,
Interférence des flammes vibrantes, — • Le
pyrophone . . , 77
MÉMOIRE sur rapplication du gaz d'éclairage au
Pyrophone 90
Note de l'éditeur 103
TROISIÈME PARTIE.
Théorie des vibrations 119
Interférence 123
Vibration ou mouvement infini 125
Mouvement fini 127
Corrélation entre le son et la lumière 129
Corrélation entre le son et l'électricité.... 131
Analyse de l'électricité. • • 133
Paris. - Typ. A. PARENT, ruo Monsienr-le-Prince, 29 et 3..
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^ A
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