Physique-Chimie · Terminale · Ondes et signaux
L’effet Doppler
La fréquence dépend de qui bouge.
En bref
Le son d’une sirène qui s’approche est plus aigu que celui de la même sirène qui s’éloigne.
Le son d’une sirène qui s’approche est plus aigu que celui de la même sirène qui s’éloigne. Ce n’est pas la source qui change de note : c’est le mouvement relatif qui modifie la fréquence reçue.
Le mécanisme
| La source… | Les fronts d’onde… | La fréquence perçue |
|---|---|---|
| S’approche | Se resserrent | Augmente — le son monte |
| S’éloigne | S’écartent | Diminue — le son descend |
La fréquence émise n’a jamais changé. C’est le point que toute copie doit poser d’emblée.
Les relations
| Situation | Formule |
|---|---|
| La source s’approche | f_r = f_e × c / (c − v) |
| La source s’éloigne | f_r = f_e × c / (c + v) |
| v petite devant c | Δf / f_e ≈ v / c |
La forme approchée est celle qui sert le plus.
Les applications
| Application | Ce qu’elle mesure | Particularité |
|---|---|---|
| Radar routier | La vitesse d’un véhicule | Le décalage subit l’effet deux fois : Δf/f = 2v/c |
| Échographie Doppler | La vitesse du sang | Réflexion sur les globules rouges |
| Décalage vers le rouge | La vitesse d’une galaxie | Il a établi l’expansion de l’Univers |
| Détection d’exoplanètes | L’oscillation d’une étoile | Le spectre oscille au rythme de la planète |
Ce que l’effet Doppler ne change pas
| Grandeur | Est-elle modifiée ? |
|---|---|
| La célérité de l’onde | Non : elle ne dépend que du milieu |
| La fréquence émise | Non |
| La fréquence perçue | Oui |
| La longueur d’onde perçue | Oui |
Si la source se déplace perpendiculairement à la ligne de visée, l’effet est nul. Ce n’est pas la vitesse qui compte, mais sa composante radiale — c’est ce qui rend la méthode aveugle à certaines orbites d’exoplanètes.
Le mur du son
Il se produit quand v atteint c : les fronts d’onde s’accumulent en une seule surface, l’onde de choc. La formule f_r = f_e c/(c−v) diverge — elle annonce le phénomène avant même qu’on l’observe.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Quand une source sonore s’approche du récepteur, la fréquence perçue…
2.L’effet Doppler modifie la fréquence émise par la source.
3.Quelle est la forme approchée du décalage Doppler pour v petite devant c ?
4.Pourquoi le décalage vaut-il 2v/c pour un radar routier ?
5.Qu’observe-t-on sur le spectre d’une étoile qui s’éloigne de nous ?
6.La célérité de l’onde dépend-elle du mouvement de la source ?
0 / 6 questions
Dans l’app, ce chapitre a son quiz complet, chronométré, et tes erreurs reviennent au bon moment pour ne plus les refaire.
La fiche de révision, sur une page
Tout « L’effet Doppler » sur une seule page A4 illustrée : l’essentiel, les pièges et un mini-test. Elle se débloque dans l’app avec des gemmes — et ton compte gratuit en offre assez pour tes trois premières fiches.
