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Niveau terminale
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Exercice effet Doppler

Posté par
IamMe
31-10-19 à 22:28

Bonjour, voici mon exercice :

L'exoplanète et son étoile tourne autour du barycentre de leur masse. Ce mouvement de l'étoile par rapport à l'observateur sur Terre engendre un effet Doppler sur la lumière de l'étoile :
• Quand l'étoile avance vers la Terre, son spectre (et donc ses raies spectrales) est décalé vers les hautes fréquences.
• Quand l'étoile s'éloigne de la Terre, son spectre (et donc ses raies spectrales) est décalé vers les basses fréquences.
A partir de ce décalage des raies du spectre on peut calculer la vitesse de l'étoile par rapport à la Terre. Ainsi, pour une étoile sans planète on observe une vitesse radiale constante.
De plus, si cette vitesse est négative, l'étoile se rapproche de l'observateur.

Le décalage spectral z des raies d'une source lumineuse en mouvement se calcule avec les relations :

z = V/c ou z = \large \frac{\lambda -\lambda _{REF}}{\lambda }

avec V la vitesse de l'étoile ;
c la célérité de l'onde;
λ la longueur d'onde observée pour la source en mouvement;
λREF la longueur d'onde observée pour une source immobile.

Déterminer la longueur d'onde λ observée dans le spectre de l'étoile de vitesse radiale V = - 33,110 km/s pour la raie D1 du sodium de longueur d'onde λREF = 588,9950 nm. On prendra c = 299 792,458 km/s


J'ai un peu commencé :


z = V/c  = \large \frac{\lambda -\lambda _{REF}}{\lambda }
V/c  = \large \frac{\lambda -\lambda _{REF}}{\lambda }
Mais je bloque pour isoler λ car il est en haut et en bas de la fraction...

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice effet Doppler 31-10-19 à 22:54

Bonsoir,
Le produit en croix n'est plus au programme en 4e ?

a/b = c/d. => ad = ...

Posté par
IamMe
re : Exercice effet Doppler 01-11-19 à 11:51

V/c= \frac{\lambda -\lambda _{ref}}{\lambda }
Vλ = cλ-λREF

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice effet Doppler 01-11-19 à 11:59

Il manque des parenthèses!
V= c( - ref)

V = c - cref

Je te laisse finir

Posté par
IamMe
re : Exercice effet Doppler 01-11-19 à 12:02

Vλ-cλ= -cλref
λ(V-c)=-cλref
λ=(-cλref)/(V-c)

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice effet Doppler 01-11-19 à 12:31

Ce qu'on écrit:
=ref c/(c-v)

=ref /(1-v/c)

Si v >O (éloignement de l'étoile) on retrouve bien le décalage vers le rouge (>ref)

Posté par
IamMe
re : Exercice effet Doppler 02-11-19 à 13:13

Pourquoi ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice effet Doppler 02-11-19 à 14:57

Si 1 > v/c > O alors O< 1-v/c <1 donc l'inverse est > 1
Donc ref /(1-v/c) > ref



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