Effet Doppler fiche bac

Qu'est-ce que l'effet Doppler ?

Lorsqu'une source de son ou de lumière se déplace par rapport à un observateur, la fréquence perçue change. Si la source s'approche, la fréquence augmente ; si elle s'éloigne, la fréquence diminue.

Vrai ou faux : L'effet Doppler s'applique uniquement au son.

Faux. L'effet Doppler s'applique aussi à la lumière et à d'autres ondes. Par exemple, les étoiles en mouvement montrent un décalage vers le rouge ou le bleu.

Formule de l'effet Doppler pour le son.

$\displaystyle f' = f \\frac{v + v_o}{v - v_s}$ où : $\displaystyle f'$ = fréquence observée, $\displaystyle f$ = fréquence source, $\displaystyle v$ = vitesse du son, $\displaystyle v_o$ = vitesse de l'observateur, $\displaystyle v_s$ = vitesse de la source.

Quel est le décalage vers le rouge ?

C'est le déplacement des longueurs d'onde vers des valeurs plus longues (rouges) lorsque la source s'éloigne de l'observateur.

Complétez : L'effet Doppler permet de mesurer _______.

La vitesse d'un objet en mouvement par rapport à un observateur.

Comparaison : Effet Doppler et fréquence.

- Effet Doppler : changement de fréquence perçue. - Fréquence : nombre d'oscillations par seconde.

Que se passe-t-il si la source s'approche ?

La fréquence perçue augmente, ce qui se traduit par un son plus aigu ou une lumière décalée vers le bleu.

Exemple pratique de l'effet Doppler.

Un ambulance se rapprochant émet un son aigu. En s'éloignant, le son devient grave. Cela illustre le changement de fréquence dû au mouvement.

Vitesse de la lumière dans le vide.

$\displaystyle c \approx 3 \times 10^8 \text{ m/s}$, utilisée dans les calculs de décalage Doppler pour la lumière.

Qui a découvert l'effet Doppler ?

Christian Doppler, en 1842. Il a formulé cette théorie pour expliquer le changement de couleur des étoiles.

Vrai ou faux : L'effet Doppler est indépendant de la vitesse de la source.

Faux. La vitesse de la source a un impact direct sur l'amplitude du décalage de fréquence observé.

Formule du décalage de fréquence pour la lumière.

$\displaystyle \Delta \lambda = \\frac{\lambda_0 v}{c}$ avec $\displaystyle \lambda_0$ = longueur d'onde au repos.

Impact de la vitesse de l'observateur.

Si l'observateur se déplace vers la source, la fréquence perçue augmente. S'il s'éloigne, elle diminue.

Définir 'décalage vers le bleu'.

C'est lorsque la lumière d'une source se déplace vers des longueurs d'onde plus courtes (bleues) en raison du mouvement vers l'observateur.

Qu'est-ce que l'effet Doppler ?

C'est le changement de fréquence d'une onde perçue par un observateur en mouvement par rapport à la source.

Formule de l'effet Doppler pour une source fixe ?

$\displaystyle f' = f \\frac{v + v_o}{v + v_s}$ où : \- $\displaystyle f'$ : fréquence observée \- $\displaystyle f$ : fréquence émise \- $\displaystyle v_o$ : vitesse de l'observateur \- $\displaystyle v_s$ : vitesse de la source.

Vrai ou faux : L'effet Doppler s'applique uniquement aux ondes sonores.

Faux. Il s'applique aussi aux ondes lumineuses.

Que se passe-t-il quand la source s'éloigne ?

La fréquence observée diminue.

Quel est l'effet Doppler pour la lumière ?

Les longueurs d'onde se décalent : vers le rouge si éloignement, vers le bleu si rapprochement.

Complétez : Pour une source en mouvement vers l'observateur, la fréquence observée est ___ que la fréquence émise.

plus grande.

Quelle est la relation entre fréquence et longueur d'onde ?

$\displaystyle f = \\frac{c}{\lambda}$ où $\displaystyle c$ est la vitesse de l'onde et $\displaystyle \lambda$ la longueur d'onde.

L'effet Doppler peut-il être mesuré ?

Oui, avec des radars ou des dispositifs d'analyse spectrale.

Vitesse de l'observateur : quel impact sur la fréquence observée ?

Plus l'observateur se déplace vite, plus le décalage est important.

Exemple : sirène d'ambulance qui se rapproche.

Fréquence augmentée à l'approche, diminuée à l'éloignement.

Quelle est l'unité de fréquence ?

Hertz (Hz). Un Hertz équivaut à un cycle par seconde.

Vrai ou faux : L'effet Doppler est perceptible uniquement à grande vitesse.

Faux. Il est perceptible même à des vitesses relativement faibles.

Comment s'appelle le décalage vers le rouge ?

C'est le 'redshift', utilisé en astronomie pour mesurer l'éloignement des galaxies.

Effet Doppler : cause et effet ?

Cause : mouvement relatif. \- Effet : changement de fréquence ou de longueur d'onde.