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Exercice Effet Doppler nébuleuse du crabe

Posté par
Hugooo_9
11-11-14 à 21:14

Bonsoir à tous !

Je vous soumet l'exercice sur lequel j'aurais besoin d'un coup de pouce (de main je dirais même)

La nébuleuse du crabe présente dans son spectre une raie d'émission d'hydrogéne détectée à la longueur d'onde dans le vide 658,93 nm. Dans le spectre d'émission de l'hydrogène sur Terre, cette raie se situe à 656,3 nm.
Déterminer la coordonnée Vx de la vitesse relative entre la nébuleuse du crabe et la Terre, selon l'axe Ox orienté vers la Terre.


Là ou j'en suis:

Je commence seulement l'effet Doppler donc j'ai encore du mal à utiliser la formule..
Mais d'après mon raisonnement la formule étant obs = (c / (c - Vsource )) * source

Donc pour utiliser cette formule il me faut la célérité (ce que je n'ai pas dans l'énoncé) ainsi que obs et source qui sont exprimés en Hz , ce sont donc des fréquences.. Et si je veux trouver la fréquence il me faut la période T(en secondes) , ce que je n'ai pas non plus..:? Bien évidemment il faut exprimer la formule en mettant Vsource devant le égal ce que j'ai déjà fait sur mon brouillon.
J'aimerais donc que quelqu'un m'aide pour trouver la célérité et/ou m'explique comment faire pour obtenir les fréquences .. Bref, que quelqu'un m'aide en général !

Je tiens à remercier d'avance les personnes qui prendront le temps de m'expliquer.

D'avance merci , Hugo.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Effet Doppler nébuleuse du crabe 11-11-14 à 21:18

Bonsoir,

Tu sais donc calculer la vitesse de la source si tu connais les fréquences émise et reçue.

Or, l'énoncé te donne les longueurs d'onde émise et reçue

Quelle est la relation entre la longueur d'onde et la fréquence ?

Posté par
Hugooo_9
re : Exercice Effet Doppler nébuleuse du crabe 11-11-14 à 21:23

La relation c'est V= * f ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Effet Doppler nébuleuse du crabe 11-11-14 à 21:33

Il s'agit d'une onde électromagnétique, la lumière, dont la célérité de propagation dans le vide est traditionnellement notée c (avec c = 299 792 458 m.s-1 3,00.108 m.s-1)

et si l'on note, comme dans l'énoncé, une fréquence par la lettre grecque ("nu")
alors :

c =
donc
= c /

Posté par
Hugooo_9
re : Exercice Effet Doppler nébuleuse du crabe 11-11-14 à 21:38

D'accord donc la célérité est toujours 3,00.108 m.s-1 ?

Donc quand j'aurais les deux fréquences , après je les remplace dans la formule de départ ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Effet Doppler nébuleuse du crabe 12-11-14 à 07:50

Il me semble... mais pour que tes calculs et tes résultats soient vérifiés, le mieux est que tu les postes.

N'oublie pas que ce que tu cherches est la "vitesse radiale" (c'est-à-dire la projection Vx de la vitesse V sur un axe Ox orienté vers la Terre).

Posté par
Hugooo_9
re : Exercice Effet Doppler nébuleuse du crabe 12-11-14 à 21:12

Alors j'ai fais les calculs de source et de observé...

Ça donne donc , aprés avois converti en mètres,

source ((4.54*108) / (656.3*10-9)) donc 4.54*1014

obs ((3.0*108) / (653.3*10-9)) donc 4.57*1014

Donc moi en modifiant la formule de départ j'ai une formule de la forme V= (((obs)-(source))/4.54*1014) / (3.00 * 108) et j'ai 2.20 .. je suis perdu la sachant qu'on me demande l'axe orienté .. bref , je désespère ....

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Effet Doppler nébuleuse du crabe 13-11-14 à 08:16

Tu as 2,20 quoi ?
En physique un résultat sans l'unité qui lui est nécessaire ne veut strictement rien dire.
_____________

Je suis d'accord avec la relation de départ :
Pour une vitesse de la source projetée sur un axe orienté selon le sens de propagation de l'onde on peut écrire :

\nu_{obs}\,=\,\nu_{source}\times\dfrac{c}{c\,-\,V_x}       (1)

Dans le cas présent, qualitativement, on peut déjà remarquer que :
. la longueur d'onde observée est plus grande que la longueur d'onde émise (décalage vers le rouge)
. donc la fréquence observée sera plus petite que la fréquence émise

ce qui correspond à c\,-\,V_x\; > \;c
ou à
V_x\; < \; 0
qui est caractéristique d'un éloignement de la source (Ox orienté vers la Terre)
_____

De la relation (1) on déduit :

V_x\,=\,c\times\dfrac{\nu_{obs}\,-\, \nu_{source}}{\nu_{obs}}

ou, puisque = c /

après une ou deux lignes de calculs :

V_x\,=\,c\times\dfrac{\lambda_{source}\,-\, \lambda_{obs}}{\lambda_{source}}

Il reste à faire l'application numérique (sans oublier l'unité ! )

Posté par
Hugooo_9
re : Exercice Effet Doppler nébuleuse du crabe 13-11-14 à 17:44

D'accord je comprends mieux !
Encore merci d'avoir passé du temps pour me répondre !

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Effet Doppler nébuleuse du crabe 13-11-14 à 21:29

Je t'en prie.
À une prochaine fois!



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