Effet Doppler

Matériel

• Source sonore mobile émettant des fronts circulaires sur une surface 3D
• Curseur « Fréquence émise f »
• Curseur « Vitesse source / vitesse du son »
• Curseur « Pas de temps entre fronts », bouton « Pause » et affichage de f′

Protocole

1. Figer et mesurer l'espacement des fronts des deux côtés

   Appuyez sur « Pause » après l'émission de quelques fronts : devant la source les cercles se resserrent (courte longueur d'onde, haute fréquence), derrière ils s'écartent (longue longueur d'onde, basse fréquence). Faites pivoter pour bien voir les zones comprimée et étirée.

2. Changer la vitesse de la source et vérifier la formule Doppler

   Augmentez « Vitesse source / vitesse du son » : quand $v_s$ approche $v$, les fronts avant se compressent davantage. Lisez la ligne de formule sous la figure et vérifiez que $f' = fv/(v - v_s)$ diverge quand $v_s \to v$ — précurseur de l'onde de choc.

3. Changer la fréquence émise et le pas de temps

   Augmentez « Fréquence émise f » à vitesse de source fixe : la longueur d'onde diminue mais la compression relative avant/arrière reste identique, car $f'/f = v/(v \mp v_s)$ ne dépend pas de f. Réglez « Pas de temps entre fronts » pour espacer ou densifier les cercles.

Simulation

Histoire de l’expérience

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