Le phénomène a également lieu pour une source fixe et un récepteur mobile v S , vitesse de la source n'est pas colinéaire à c, l'effet doppler est modifié v cos α est la projection de la vitesse relative de l'émetteur par rapport au récepteur
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[PDF] Chapitre 5 : Effet Doppler
Le phénomène a également lieu pour une source fixe et un récepteur mobile v S , vitesse de la source n'est pas colinéaire à c, l'effet doppler est modifié v cos α est la projection de la vitesse relative de l'émetteur par rapport au récepteur
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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"effetDoppler-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. fR=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 fR=fS1 +
vc Lorsquev?c, l"expression peut se simplifier, on trouveΔff
S? -vc
$%Application 1 : RedshiftLedécalage 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 fR=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 récepteur2.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 t1=d/c1 +v/c
Le second pulse est reçu à la d ate
t2=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 récepteurSavoir démontrer?4 : Directions quelconquesf
R=fS?1--→vR.-→uS→Rc
?2.c Cas généralSavoir 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