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Dessins et plans, Lumière, Lumière -- Propagation, Ondes -- Propagation, Lumière, Théorie ondulatoire de la, Doppler, Effet
Effet Doppler
Schéma de l'éffet Doppler mesurant le décalage de fréquence d’une onde acoustique ou électromagnétique entre la mesure à l'émission (1) et la mesure à la réception (2) lorsque la distance entre l'émetteur (A) et le récepteur (B) varie au cours du temps.
Effet Doppler
Effet Doppler : ondes émies par une source se déplaçant de la droite vers la gauche. La fréquence est plus élevée à gauche (à l'avant de la source) qu'à droite.
Dessins et plans, Ambulances, Lumière -- Propagation, Ondes -- Propagation, Doppler, Effet, Ondes acoustiques de surface
Effet Doppler d'une ambulance
Mesure de l'Effet Doppler de la sirène d'une ambulance : 1=source émise, 2=écho.
Dessins et plans, Espace-temps, Lumière -- Propagation, Ondes -- Propagation, Doppler, Effet, Dilatation, Jumeaux, Temps -- Dilatation, Vol spatial -- Effets physiologiques
L'effet Doppler : le paradoxe des jumeaux
Tracés des cônes de lumière issus de la Terre (pointillés rouges) et du mobile (pointillés verts). La fréquence de réception, respectivement par le mobile, et par la Terre, traduit l'effet Doppler pour les phases aller et retour. Le schéma a été réalisé (pour simplifier la présentation - analyse des rapports de fréquence) dans le cas d'une vitesse égale à 0,8c. Des frères jumeaux sont nés sur Terre. L'un fait un voyage aller-retour dans l'espace en fusée à une vitesse proche de celle de la lumière. D'après le phénomène de dilatation du temps de la relativité restreinte, pour celui qui est resté sur Terre la durée du voyage est plus grande que pour celui qui est envoyé dans l'espace. Ce dernier rentre donc plus jeune que son jumeau sur Terre. Mais celui qui voyage est en droit de considérer, les lois de la physique étant identiques par changement de référentiel, qu'il est immobile et que c'est son frère et la Terre qui s'éloignent à grande vitesse de lui. Il pourrait donc conclure que c'est son frère qui est resté sur Terre qui est au final plus jeune. Ainsi chaque jumeau pense, selon les lois de la relativité restreinte, retrouver l'autre plus jeune que lui. Est-on tombé sur un véritable paradoxe ?
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L'effet Doppler (rouge et bleu)
Décalage de la propagation du bleu et du rouge, par effet Doppler.
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Portrait de Buys-Ballot
C.H.D. Buys Ballot (1817-1890), savant néermandais surtout connu pour ses recherches en météorologie, en particulier sur l'explication du sens de la circulation autour des dépressions et des anticyclones. Ses recherches ne se limitent pas à la météorologie. En 1845, Buys Ballot engage un groupe de musiciens pour jouer une note bien précise sur le train Utrecht-Amsterdam. Il enregistre ensuite la différence entre cette fréquence et celle perçue le long de la ligne par un observateur pour confirmer les équations de Christian Doppler concernant la propagation des ondes sonores (Effet Doppler-Fizeau).
Gravure, Physique, Lumière, Lumière -- Propagation, Dix-neuvième siècle, Lumière, Théorie ondulatoire de la, Savants allemands, Christian Doppler (1803-1853), Doppler, Effet
Portrait de Doppler
Portrait de Christian Doppler (1803-1853), physicien autrichien. publication la plus célèbre a été présentée le 25 mai 1842 à l'Académie royale des sciences de Bohème et a pour titre "Sur la lumière colorée des étoiles doubles et d'autres étoiles du ciel", utilisant l'effet Doppler. En 1846, Doppler publie une correction de son travail initial où il tient compte des vitesses relatives de la source de lumière et de l'observateur. En 1850, il fonde l'Institut de Physique de l'Université de Vienne dont il est seul professeur et le premier directeur.
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Effet Doppler-Fizeau
Schéma représentant les ondes émises par une source se déplaçant de la droite vers la gauche. La fréquence est plus élevée à gauche (à l'avant de la source) qu'à droite. L'effet Doppler ou effet Doppler-Fizeau est le décalage de fréquence d’une onde acoustique ou électromagnétique entre la mesure à l'émission et la mesure à la réception lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. Si on désigne de façon générale ce phénomène physique sous le nom d'effet Doppler, on réserve le terme d'« effet Doppler-Fizeau » aux ondes lumineuses.
Dessins et plans, Temps (météorologie), Physique, Radars météorologiques, Radar Doppler, Effet Doppler
Effet Doppler-Fizeau
Effet Doppler-Fizeau : ondes émises par une source se déplaçant de la droite vers la gauche. La fréquence est plus élevée à gauche (à l'avant de la source) qu'à droite. Méthode pour mesurer la vitesse de déplacement d'une cible : on peut noter la variation de fréquence de l'onde émise par rapport à celle reçue lorsqu'on émet continuellement à une fréquence fixe. Il s'agit là de l'utilisation de l'Effet Doppler-Fizeau. Comme on ne fait pas varier la fréquence émise, on ne peut cependant pas définir la position de la cible de cette manière. En plus, on n'a que la composante radiale au radar de la vitesse. Par exemple, une cible se déplaçant perpendiculaire au faisceau radar ne causera pas de changement de fréquence alors que la même cible se déplaçant vers le radar à la même vitesse provoquera un changement maximal. La plus courante des méthodes est d'utiliser une variante de l'effet Doppler avec un radar à impulsions. Dans ce cas, on note la différence de phase entre les impulsions successives revenant de la cible. Cette méthode permet de déterminer la vitesse radiale ET la position de la cible.
Photographie, Physique, Lumière, Lumière -- Propagation, Dix-neuvième siècle, Savants français, Ondes, Ondes -- Propagation, Doppler-Fizeau, Effet, Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819-1896)
Portrait d'Hippolyte Fizeau
Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819-1896), est un physicien, astronome français qui travailla notamment sur la lumière. En 1845, il réalise une première photographie nette du Soleil. En 1848, il découvre le décalage de fréquence d'une onde lorsque la source et le récepteur sont en mouvement l'un par rapport à l'autre (effet Doppler-Fizeau). C'est ainsi qu'il prédit le décalage vers le rouge des ondes lumineuses.