CURIUM
Pourquoi une sirène change-t-elle de son quand elle s'approche puis s'éloigne ?

L'effet Doppler

Pourquoi une sirène change-t-elle de son quand elle s'approche puis s'éloigne ?

Quand la source sonore se rapproche, les ondes sont compressées et le son paraît plus aigu. Quand elle s'éloigne, elles s'étirent et le son devient plus grave. C'est l'oreille qui perçoit ce changement, pas la sirène qui change réellement de ton.

PhysiquePhysique des ondes

Les trois niveaux

Débutant

Pourquoi une sirène change-t-elle de son quand elle s'approche puis s'éloigne ?

Quand la source sonore se rapproche, les ondes sont compressées et le son paraît plus aigu. Quand elle s'éloigne, elles s'étirent et le son devient plus grave. C'est l'oreille qui perçoit ce changement, pas la sirène qui change réellement de ton.

Intermédiaire

Comment un radar peut-il mesurer la vitesse d'une voiture avec une simple onde ?

Le radar envoie une onde et compare sa fréquence à celle qui lui revient après réflexion sur le véhicule. Si la voiture s'approche, l'onde réfléchie revient compressée, donc plus fréquente ; si elle s'éloigne, elle revient étirée. L'écart de fréquence est directement lié à la vitesse relative, ce qui permet de la calculer sans contact.

Expert

L'effet Doppler fonctionne-t-il vraiment de la même façon pour le son et pour la lumière ?

Non : pour le son, il existe un milieu (l'air) qui distingue le mouvement de la source de celui de l'observateur, donnant deux formules différentes. Pour la lumière, sans milieu de propagation, la relativité restreinte impose une formule unique qui ne dépend que de la vitesse relative, et ajoute même un décalage dû à la dilatation du temps, présent même à angle droit.