[PDF] Chapitre 5 : Effet Doppler Effet Doppler-Fizeau. Définition :





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Chapitre 5 : Effet Doppler

Effet Doppler-Fizeau. Définition : Lorsqu'une source mobile S émet un signal périodique de fréquence fS (période TS) le signal perçu par un récepteur fixe 



Fiche de synthèse n°6 Leffet Doppler

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Leffet Doppler et ses applications dans les différents domaines de

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Chapitre 17 Atténuations et effet Doppler

L majuscule est en décibel noté dB. Page 3. © Nathan 2020.Sirius Physique-Chimie



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animation du site : http://scphysiques.free.fr/TS/physiqueTS/Doppler.swf Si la source s'éloigne du récepteur fixe le raisonnement est identique



Physique terminale S

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Dossier thématique n°5 – Radars et effet Doppler

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Document professeur À LA RECHERCHE… DUNE EXOPLANÈTE

Niveau : terminale S enseignement spécifique s'explique par un effet Doppler qui se manifeste par la différence entre la fréquence d'une onde émise par.



Fiche de synthèse n°6 L’effet Doppler - ac-montpellierfr

L’effet Doppler survient : – lorsqu’une soure émet une onde périodique (mécanique ou électromagnétique) – si le récepteur et la source sont en mouvement l’un par rapport à l’autre S’il s’agit d’une onde életromagnétique l’effet Doppler est souvent appelé « effet Doppler – Fizeau » mais son origine physique



L’effet Doppler: cours de Tle - Physique-chimie

une découverte qui porte maintenant son nom : l’effet Doppler Sa publication la plus célèbre s’appelle « Sur la lumière colorée des étoiles doubles et d’autres étoiles du ciel » Un peu plus tard et indépendamment Hippolyte Fizeau découvre lui aussi ce phénomène et il l’étend aux ondes lumineuses Ce phénomène s’ap-



TP n°6 Mesure de vitesses par effets Doppler

Terminale S Mesure de vitesses par effets Doppler OBSERVER Chapitre 3 Lycée Jean d’Alembert / Chili COMPÉTENCES EXIGIBLES Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour mesurer une vitesse en utilisant l’effet Doppler Exploiter l’expression du déalage Doppler de la fréquene dans le as des fai les vitesses



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Exercices : effet Doppler - Correction Exercice 1 : vitesse d’une voiture Le klaxon d’une voiture a une fréquence fe = 500 Hz (fondamental) Un observateur immobile sur le bord d'une route très droite entend une fréquence = 540 Hz provenant de cette même voiture lorsqu’elle s'approche avec une vitesse constante v constante

Quel est le principe de l’effet Doppler ?

Puis en 1848, l’astronome et physicien français Hippolyte Fizeau démontre expérimentalement cette théorie. Ce phénomène porte le nom d’effet Doppler ou Doppler-Fizeau lorsque l’on parle d’onde électromagnétique. Dans ce cours, nous introduirons le principe de l’effet Doppler grâce à trois situations différentes.

Qu'est-ce que l'effet Doppler ?

lorsqu’une source émet une onde périodique si le récepteur et la source sont en mouvement (mécanique ou électromagnétique) l’un par rapport à l’autre. S’il s’agit d’une onde électromagnétique, l’effet Doppler est souvent appelé « effet Doppler – Fizeau » mais son origine physique est la même. 3. Origine physique de l’effet Doppler

Qu'est-ce que la variation de fréquence par effet Doppler ?

La variation de fréquence par effet Doppler est liée à la vitesse du véhicule. ? Médical. En médecine, « un Doppler » est un examen médical dont le but est de mesurer la vitesse d’organes (battements cardiaques) ou de fluides corporels, comme le sang. ? Industrie.

Qu'est-ce que la vélocimétrie par effet Doppler ?

La vélocimétrie par effet Doppler Le décalage Doppler est lié à la vitesse relative de la source et du récepteur et permet donc de mesurer cette vitesse. Il intervient aussi lorsqu’une onde est réfléchie par un obstacle mobile. C’est le phénomène exploité pour concevoir les vélocimètres à effet Doppler, utilisés pour mesurer des vitesses.

Chapitre 5 : Effet Doppler Notes de cours IPHOAnnée 2016-2017Chapitre 5 : Effet Doppler

IEffet Doppler-Fizeau

Définition :

Lorsqu"une source mobileSémet un signal périodique de fréquencefS(périodeTS), le signal perçu par un récepteur fixe a une fréquencefRdifférente : c"est l"effet

Doppler-Fizeau.

Le phénomène a également lieu pour une source fixe et un récepteur mobile.1 Déplacement de la source

1.a La source se rapproche du récepteurSavoir démontrer?1 : Source se rapproche du récepteur7On notecla vitesse de l"onde dans

le milieu.

7On notev >0la vitesse de la

source par rapport au récepteur.

7Soitd, la distance àt= 0entre

l"emetteur et le récepteur. f

R=fS1-vc

7Lorsquev?c, l"expression peut se simplifier, on trouve

Δff

?vc1.b La source s"éloigne du récepteur Savoir démontrer?2 : Source s"éloigne du récepteur f

R=fS1 +

vc Lorsquev?c, l"expression peut se simplifier, on trouve

Δff

S? -vc

$%Application 1 : Redshift

Ledécalage vers le rouge (redshift en anglais)

est un phénomène astronomique de décalage vers les grandes longueurs d"onde des raies spectrales et de l"ensemble du spectre - ce qui se traduit par un dé- calage vers le rouge pour le spectre visible - observé parmi les objets astronomiques lointains.

1.c Doppler pour un récepteur fixeLorsque

-→vS, vitesse de la source n"est pas colinéaire àc, l"effet doppler est modifié. On ne considère que la projection de la vitesse sur la direction de propa- gation de l"onde, cela donne f

R=fS1--→vS.-→uS→Rc

vcosαest laprojection de la vitesse relativede l"émetteur par rapport au récepteur, sur la direction de propagation du signal.

Ch. B.page : 13 Lycée Masséna - Nice

Notes de cours IPHOAnnée 2016-20172 Déplacement du récepteur

2.a Mouvement dans la direction de propagationSavoir démontrer?3 : Déplacement du récepteur

La source est fixe à la fréquencefSet le récepteur est mobile à la vitessevpar rapport à la source. On suppose que le récepteur se rapproche, il reçoit le signal à la fréquencefR.-La sou rceémet à la date t= 0. Le ré- cepteur reçoit le signal à la datet1, il a donc avancé de la distancevt1. On a t

1=d/c1 +v/c

Le second pulse est reçu à la d ate

t

2=TS+d/c1 +v/c

La p ériodeest donc TR=TS1+v/c→fR=fS?

1 +vc %Application 2 : Autre méthode On peut retrouver la relation en exprimant de deux manières différentes la dis- tancecTS.' $%Application 3 : Composition des vitesses On se place dans le référentiel du récepteur. La source se rapproche à la vitessev, le son se déplace à la vitessec+v. On utilise la formule de l"effetDopplerpour une source mobile qui se rap- proche : (SD2) , soit :fR=fS?

1-vc+v?

Soit finalement :

f R=fS? 1 +vc ?2.b Mouvement quelconque du récepteur

Savoir démontrer?4 : Directions quelconquesf

R=fS?

1--→vR.-→uS→Rc

?2.c Cas général

Savoir démontrer?5 : Déplacement de la source et du récepteurSi dans le référentielR, on note-→vRla vitesse du récepteur et-→vS

la vitesse de la source, on a f

R=fS1--→vR.-→uS→Rc

1--→vS.-→uS→Rc

Ch. B.page : 14 Lycée Masséna - Nice

Notes de cours IPHOAnnée 2016-20173 Réflexion sur un miroir

Savoir démontrer?6 : Miroir en mouvement

On considère une source fixe (S) qui émet une onde à la fréquencefS. Cette onde se réfléchit sur un miroir qui se rapproche de la source à la vitessev. Soit f R, la fréquence du signal reçu par le récepteur placé à coté de l"émetteur. f

R=fS1 +v/c1-v/c?f(1 + 2v/c)4 Cone de Mach

La source se déplace à la vitessevconstante. On noteIn, la position de la source à la datetn=nτ. On a représentéà la datet5les positions des ondes sonores dans le casv < cetv > c. 1. Lorsque la vitesse est sup ersonique,l"onde reste dans un cône de demi angle au sommetα. sinα=cv Il y a accumulation d"énergie sonore sur cette surface, c"est uneonde de choc (mur du son ou sillage deKelvin) 2. Si v < c, on mesure l"effet Doppler.Ch. B.page : 15 Lycée Masséna - Nicequotesdbs_dbs32.pdfusesText_38
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