Bonjour calounette17,

puisque c'est demandé aussi gentiment, je vais te répondre avec plaisir !

Lorsqu'on est sur Terre et qu'on regarde une raie colorée émise par une source placée sur Terre elle aussi, on la voit avec la longueur d'onde qu'elle possède réellement. Dans cet exercice cette longueur d'onde  vaut 656,3 nm. Ceci parce que la source qui l'a émise est immobile par rapport à l'observateur.
Maintenant, si la source lumineuse s'éloigne de la Terre (donc de l'observateur qui l'observe), cette longueur d'onde va augmenter, d'autant plus que la vitesse d'éloignement est grande. Dans ton exercice la longueur d'onde réelle devient 658,9 nm au lieu de 656,3 nm. L'observateur resté sur Terre va donc voir la source "plus rouge" qu'elle n'est en réalité (car la couleur rouge est celle qui possède, de toutes celles que nos yeux peuvent voir, celle qui a la plus grande longueur d'onde). Ce phénomène de changement de longueur d'onde s'appelle "effet Doppler".

Regarde la figure ci-dessous, que j'ai faite pour une élève qui a buté sur ce même problème : c'est un peu puéril, mais efficace :
La source emet une lumière de longueur d'onde ₀ correspond à la couleur verte ; si elle est immobile par rapport à deux observateurs placés de chaque côté, chacun la voit bien verte. En revanche si elle s'éloigne de l'observateur placé à gauche pour se rapprocher de  celui de droite, le premier la verra rouge (car > ₀) et se second la verra bleue (car < ₀). C'est ça l'effet Doppler...

Lorsqu'on connaît la nature de la vibration émise par la source (sonore ou lumineuse), la différence - ₀ permet de calculer sa vitesse par rapport à l'observateur. Exemple : une voiture équipée d'une sirène (pompiers ou ambulance) émet un son de hauteur donnée ; si elle se rapproche de toi tu entendras un son plus aigu ( < ₀), et dès qu'elle s'éloigne le son deviendra plus grave ( > ₀). Sachant que la vitesse du son est à peu près 340 m.s^-1 (à température ambiante), la mesure de l'écart de longueur d'onde donnera immédiatement l'écart de vitesse par rapport à celle du son, donc la vitesse (et le sens) de déplacement de la sirène.
La police fait un grand usage de l'effet Doppler : il lui sert à mesurer la vitesse des automobilistes. Les premiers radars utilisaient des fréquences ultrasonores (sons inaudibles pour nous, de vitesse pratiquement 340 m.s^-1 ; maintenant les nouveaux radars(jumelles, radars embarqués) utilisent le rayonnement infrarouge dont la vitesse est celle de la lumière, soit 300 000 km.s^-1.

Dans le cas d'observations astrophysiques, toutes les longueurs d'onde que l'on observe pour une étoile qui émet une raie connue sont plus grandes que la longueur d'onde réelle. Ces étoiles s'éloignent donc=c toutes du Soleil, c'est pour cela qu'on dit que l'univers est en expansion.

Je pense avoir répondu à ta question.   BB.

Haaa je comprends bien maintenant ! Merci beaucoup d'avoir pris le temps de répondre, c'est clair à présent !

Bonjour calounette17 !

le temps que j'ai passé à te répondre n'est pas si grand : tu n'es pas la première (ni la dernière...) à poser des questions sur l'effet Doppler, et mes réponses sont toutes prêtes car elles ont déjà servi plusieurs fois. L'essentiel est que ma réponse ait pu t'aider efficacement. Si tu as encore du fil à retordre avec la physique en terminale, n'hésite pas à les mettre sur le forum, c'est peut-être moi qui y répondrai. J'accepte aussi qu'on me contacte directement par mail (mon adresse mel est visible en cliquant sur le personnage à gauche de mon profil). En plus de répondre sur le forum, je fais du soutien scolaire à domicile et j'ai cette année un élève de TS - j'en avais trois l'an dernier - : je connais bien le programme de TS, aussi bien en physique qu'en math. On ira sans doute plus vite en procédant ainsi, et ensuite, je ferai un résumé des échanges pour le placer sur le forum, afin que tous puissent en profiter.

Bon courage pour la suite de tes études.  B.B.

Bonjour, je suis enseignante en sciences et je voulais savoir si je pouvais utiliser votre belle image sur l'effet Doppler pour un examen svp? Merci

Bonjour Naya,

Je te souhaite tout d'abord la bienvenue sur le forum et une très bonne année !

Bien sûr que c'est possible, les messages postés par les membres sont publics, c'est toujours agréable d'avoir un retour positif sur ces derniers.

Par ailleurs, si cela nous fait un peu de pub, cela ne nous fait jamais de mal .

Je te souhaite un bon dimanche,

Bonjour Naya,

Je suis prbebo, enseignant en retraite mais fidèle au poste, même le dimanche à l'heure où on partage la galette des rois... et aussi l'auteur de la "belle image" sur laquelle tu as flashé.

Je me joins à GBM pour te souhaiter la bienvenue sur l'île de la physique, ainsi qu'une bonne année 2020. GBM a raison, continue non seulement à visiter le forum, mais aussi à le recommander à tes élèves (comme c'est un site qui donne un coup de main aux scolaires pour faire leurs devoirs-maison, ça va sûrement les intéresser... je parie même que tu vas les voir faire des progrès fulgurants !).

Aucun problème de ma part pour t'envoyer cette image. Elle date de 2015 mais je l'ai encore sur mon ordi. Comme tu m'as écrit sur ta messagerie je vais te l'envoyer directement, avec le fichier doc dans lequel elle se trouve. Tu n'auras aucun mal à l'extraire.

Pour GBM : bien sûr je suis partant pour fournir les corrigés de mes exercices, mais il y aura un gros travail de frappe car pour mes élèves ceux-ci sont souvent manuscrits.  Je vais t'écrire dès que possible sur ton adresse mel pour qu'on discute de la manière dont je pourrais m'y prendre.

Bon dimanche à tous les deux.

Bonsoir prbebo,

Merci pour ta confirmation et ton retour .

Pas de soucis pour recevoir de ta part des versions manuscrites, dont on pourra s'inspirer pour les publier ensuite sous forme de fiches !

Excellent dimanche à toi aussi et au plaisir de se recroiser sur le forum !