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La propagation des ondes est une part importante du programme de physique de CPGE C'est dans ce cadre que s'inscrit l'étude de l'effet Doppler sous forme de
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Effet Doppler A Définition La longueur d'onde des ondes émises par une source en mouvement dépend de l'endroit d'où elles sont observées L'effet Doppler
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CHAPITRE 3 : PROPRIÉTÉS DES ONDES
THÈME 1 : ONDES ET MATIÈRE DÉMONSTRATION DE L'EFFET DOPPLERanimation du site : http://scphysiques.free.fr/TS/physiqueTS/Doppler.swf Soit une ambulance (émetteur) qui se déplace à la vitesse vE (vitesse de
l'ambulance) en direction d'un récepteur fixe (pingouin). Elle émet des ondes périodiques, de période TE, se propageant dans le milieu à la célérité c (vitesse du son dans l'air). La première période de l'onde est émise à la date t1 = 0 : L'ambulance est à la distance D du récepteur (figure a). Cette onde parcourt cette distance à la vitesse c, le récepteur la reçoit à la date : 2Dtc (figure b). La deuxième période de l'onde est émise à la date t3 = TE : L'ambulance ayant parcouru la distance vE.TE depuis la date t = 0, elle se trouve à D vE.TE du récepteur (figure c). L'onde parcourt cette distance pendant la durée :EED v .T
c donc le récepteur la reçoit à la date : EE4ED v TtTc
Pour le récepteur, la période est alors :
E E E E E
R 4 2 E E ED v .T v .T vDT t t T T T 1c c c c
L'onde perçue par le récepteur peut aussi être caractérisée par sa fréquence fR : R E EEER E E
1 1 1 1 cf f fvvT T c v11cc
Si la source s'éloigne du récepteur fixe, le raisonnement est identique, il suffit de remplacer dans les expressions
précédentes vE par vE puisqu'il y a éloignement.