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MENUCours d'Optique

Bien que l'effet Doppler concerne tout phénomène ondulatoire, j'ai décidé de placer ce complément dans un cours d'optique compte tenu de la grande importance pratique que représente cet effet pour les ondes électromagnétiques.
Par ailleurs, ce cours se présente sous la forme d'une série de petites séquences vidéo. Vous pouvez vérifier l'acquisition de vos connaissance à l'aide de ce quiz.

L'effet Doppler dans l'approximation classique

Position du problème

Cette vidéo pose le problème de l'effet Doppler en introduisant notamment les différentes notations utilisées.

Effet dû au mouvement de la source

Détaillons le calcul de la fréquence perçue par un capteur lorsque l'onde émettrice se déplace alors que le récepteur est fixe.

Effet dû au mouvement du récepteur et généralisation

Voyons maintenant quelle est l'influence du mouvement du récepteur sur la fréquence perçue quand la source est fixe. À partie de là il sera facile de généraliser le résultat lorsque source et récepteur se déplacent.

Effet Doppler-Fizeau

Le cas de la lumière est un cas particulier car les ondes électromagnétiques se propagent à la vitesse de 300 000 km/s dans le vide quel que soit l'observateur. De ce fait la lumière relève de la relativité restreinte. On dnne ici la formulation relativiste de l'effet Doppler.

Applications

L'effet Doppler est utilisé dans de nombreuses applications. Exposons ici quelques unes d'entre elles.

Le radar Doppler

Une application très utilisée sur les routes est la mesure de la vitesse par effet Doppler. Décrivons en le principe...

Élargissement Doppler des raies spectrales

Cette vidéo explique comment l'agitation thermique est responsable de l'élargissement des raies spectrales.

Applications en astrophysique

Terminons ce rapide tour d'horizon des applications de l'effet Doppler par des exemples tirés de l'astrohysique. Vous y apprendrez comment Hubble découvrit l'expansion de l'univers puis comment les astronomes parviennent à déterminer la présence d'exoplanètes situés à des centaines d'années-lumière de la Terre.

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