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Effet Dopler

Posté par
Sissi1490
20-10-13 à 18:00

Bonjour !

Est ce que quelqu'un pourrait m'aider à faire ces exercices s'il vous plait ?

Le radar, acronyme de Radio Detection and Ranging ("détection et estimation de la distance par onde radio"), utilise l'effet Doppler pour mesurer la vitesse d'un véhicule. Une antenne émet une onde électromagnétique puis capte sa réflexion par le véhicule en mouvement. La comparaison de ces deux ondes permet de remonter à la vitesse du véhicule. Un des radars répandu actuellement émet à la fréquence de 24,125GHz. La vitesse réglementaire sur l'autoroute est de 130km.h-1. La vitesse uv du véhicule (en m/s) peut être obtenue par la formule :
= c*|Δf|/(2fr*cos25,0), où c est la célérité de l'onde (en m/s), fr la fréquence de l'onde reçue (en Hz) et Δf = fr-fe, fe est afréqquence de l'nde émmise (en Hz).Le facteur 1/2 tient compte de la réflexion de l'onde sur le véhicule et le treme "cos 25,0", de l'orientation (en dégré) du radar par rapport au véhicule.

Donnée. c= 3,00*108 m/s

1) On considère un émetteur fixe d'ondes électromagnétiques, de fréquence fe et de célérité c, et un récepteur mobile se rapprochant de l'émetteur à la vitesse constante u. Pendant la période Te, parcourt la distance e, et le récepteur la distance d.
a) Exprimer la distance d parcourue par le récepteur pendant la période Te.
b. Montrer que la longueur d'onde apparente du point de vue du récepteur est telle que =e - u * Te.
c. En rappelant la relation entre la fréquence et la longueur d'onde, démontrer que v = c*|Δf|/ fe
Quel sera le signe de |Δf| si le véhicule :
a) s'approche du radar ? b. s'éloigne du radar ?

4) Lors d'un contrôle routier sur autoroute, un radar automatique mesure une différence de fréquence par rapport à l'émission de 5690 Hz. Le véhicule est-il en excès de vitesse ?

5) Lors d'une échographie Doppler, on envoie des ultrasons sur des cellules en mouvement dans le fluide biologique, puis on analyse les ultrasons réfléchis pour déterminer la vitesse du fluide.
Comparer cette méthode au principe du radar.

Est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer plus en détail le 1) s'il vous plaît ?

Merci d'avance !

Posté par
Sissi1490
re : Effet Dopler 20-10-13 à 21:14

Je sais en gros que v= d/t d'où d = v×t mais au niveau des valeurs à mettre je ne sais pas ...

Posté par
Sissi1490
re : Effet Dopler 25-10-13 à 22:53

J'ai réussi le 1.a) mais  à partir du 1)b je ne sais pas comment faire ...

Posté par
athrun
re : Effet Dopler 25-10-13 à 23:41

Bonsoir,

dans ton énoncé qui est-ce qui parcourt la distance \lambda_e pendant T_e ?

Posté par
Sissi1490
re : Effet Dopler 26-10-13 à 03:21

Bonsoir,
je pense que c'est la vitesse.

Posté par
athrun
re : Effet Dopler 26-10-13 à 15:51

Non ça ne peut pas être la vitesse : une vitesse ne parcourt pas une distance ça n'a pas de sens.

Tu as écrit dans ton énoncé :

Citation :
Pendant la période Te, parcourt la distance e, et le récepteur la distance d.


J'aimerais bien que tu me donnes le sujet de cette phrase, qui manifestement est manquant.

Posté par
Sissi1490
re : Effet Dopler 26-10-13 à 17:45

Désolé j'ai fait une erreur d'inattention : Pendant la période Te, l'onde parcourt la distance e, et le récepteur la distance d.
Donc c'est lamba qui parcourt une distance.

Posté par
athrun
re : Effet Dopler 26-10-13 à 17:52

Merci.

C'est l'onde qui parcourt la distance \lambda_e et pas \lambda_e qui parcourt la distance \lambda_e !

Tu comprends ça ?

Passons à l'exercice :

1)a) Pendant une durée T_e, le récepteur mobile qui si déplace à la vitesse u, parcourt une distance d. Combien vaut d en fonction de u et T_e ?

Posté par
Sissi1490
re : Effet Dopler 27-10-13 à 02:56

Je pense que c'est,
d = v×t
e = u× Te

Posté par
athrun
re : Effet Dopler 27-10-13 à 11:46

Non tu mélanges tout !

Au niveau de l'émetteur fixe : il envoie des ondes électromagnétiques de longueur d'onde \lambda_e, de période T_e=1/f_e et de célérité c donc on a :

\blue c=\lambda_e/T_e=\lambda_e\cdot f_e

Au niveau du récepteur mobile : on te dit que pendant une durée T_e, le récepteur mobile parcourt une distance d. Comme la vitesse du récepteur est u on a :

\blue u=d/T_e=d\cdot f_e

La réponse à la question 1)a) est donc :   \red\boxed{d=u\cdot T_e}


Tu comprends ? il y a la formule générique v=d/t qu'on peut appliquer aux ondes émises par l'émetteur et au récepteur mobile, en sachant notamment que vonde=c et vrécepteur=u.

Posté par
Sissi1490
re : Effet Dopler 28-10-13 à 02:41

Je pense avoir compris, merci .
Par contre pour le 1) b) j'utilise la relation précédente pour montrer l'équation demandé?

Posté par
athrun
re : Effet Dopler 28-10-13 à 22:45

Oui, et réfléchis bien c'est un peu subtil !

Posté par
Sissi1490
re : Effet Dopler 29-10-13 à 02:09

Il y a quelques choses qui7 me bloque il dise du point de vue du récepteur mais lorsque que l'on regarde la formule aucun lamba n'est visible alors que pour l'émetteur fixe on voit le lamba, donc j'arrive pas à faire apparaître le lamba...

Posté par
totodu02
re : Effet Dopler 30-09-17 à 15:55

Bonjour j'ai le même exercice a faire mais je suis coincé a la 2 b je ne vois pas quoi faire ? Pouvez vous m'aider svp?



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