Terminale S 2015-2016

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Reconnaître une manifestation de l'effet Doppler

Un onde émise avec une fréquence \(\displaystyle{f_E}\) est perçue avec une fréquence \(\displaystyle{f_R}\) différente lorsque l'émetteur et le récepteur sont en déplacement relatif : c'est l'effet Doppler.

Une sirène de pompier émet une onde sonore de fréquence 1500 Hz. Un observateur immobile perçoit le son avec une fréquence de 1580 Hz. Établir si la sirène de pompier s'approche ou s'éloigne de l'observateur.

Etape 1

Repérer les fréquences des signaux émis et reçu

On repère les fréquences des signaux émis \(\displaystyle{f_E}\) et reçu \(\displaystyle{f_R}\) dans l'énoncé.

  • La sirène de pompier émet un signal de fréquence \(\displaystyle{f_E=1\ 500}\) Hz.
  • L'observateur immobile reçoit le signal à la fréquence \(\displaystyle{f_R=1\ 580}\) Hz.
Etape 2

Comparer les deux fréquences

On compare les deux fréquences \(\displaystyle{f_E}\) et \(\displaystyle{f_R}\).

On a :

\(\displaystyle{f_E<f_R}\)

Etape 3

Conclure sur le mouvement relatif entre la source et le récepteur

On sait que :

  • Si \(\displaystyle{f_R \lt f_E}\), alors la source sonore s'éloigne du récepteur
  • si \(\displaystyle{f_R \gt f_E}\), alors la source sonore s'approche du récepteur

On conclut sur le mouvement relatif entre la source et le récepteur.

Ici, \(\displaystyle{f_R \gt f_E}\), on en conclut que la sirène s'approche de l'observateur immobile.

Chapitre 4 Les propriétés des ondes : diffraction, interférences et effet Doppler
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