Une 'tite confirmation sur l'effet doppler

[minibus]

Bonjour,
dans un livre (les "carnets de voyages relativistes", de Hans-Peter Nollert et Hanns Ruder) je lis :

Cet effet [doppler] peut faire apparaitre des rayonnements invisibles : si la source [de lumière] s'approche de nous, le rayonnement thermique, dans l'infrarouge, peut devenir visible sous forme de lumière rouge. Si la source s'éloigne, le rayonnement ultraviolet devient visible sous la forme de lumière violette ou bleue.

N'est-ce pas l'inverse ? Lorsque la source s'approche de nous, il y a décalage de la fréquence du rayonnement vers le bleu, puis violet, puis les UV. Et inversement lorsque la source s'éloigne, mais pour l'infrarouge. Est-ce que je me trompe ?
Merci d'avance pour votre aide !
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[gatsu]

Bonjour,
dans un livre (les "carnets de voyages relativistes", de Hans-Peter Nollert et Hanns Ruder) je lis :
N'est-ce pas l'inverse ? Lorsque la source s'approche de nous, il y a décalage de la fréquence du rayonnement vers le bleu, puis violet, puis les UV. Et inversement lorsque la source s'éloigne, mais pour l'infrarouge. Est-ce que je me trompe ?
Merci d'avance pour votre aide !

Salut,

Malheureusement tu as faux et je vais expliquer pourquoi.

L'effet Doppler dit que si la source se rapproche alors il y a un déplacement de la fréquence du rayonnement vers les fréquences plus élevées et à l'inverse, si la source s'éloigne tu as un déplcement de la fréquence observée vers les plus basses fréquences. Or, la partie du spectre électromagnétique que tu décris s'écrit ainsi (en fréquence croissante de gauche à droite) :

I.R -> R -> B , V -> UV

où I.R est l'infra-rouge qui part définition à une fréquence inférieure au rouge visible, R est donc le rouge, B,V est bleu ou violet visibles et UV est donc l'ultra violet.

Ainsi, si une source IR se rapporche de nous son rayonnement va se déplacer vers les plus hautes fréquences, la plus proche étant le rouge , on le verra d'abord rouge (ça dépend de la vitesse de la source bien entendu).
De la même façon si une source UV s'éloigne on percevra son rayonnement décalé vers les plus basses fréquences, les premières étant alors le bleu et violet visibles.

[minibus]

OK, j'ai compris. Merci pour cette explication très claire !

[triall]

Même chose que Gatsu
L'effet Doppler lumineux ,quand la vitesse v de l'objet en déplacement est petite par rapport à c , est le même que l'effet Doppler dans l'air avec le son, une voiture qui se rapproche emet un son plus aigu(bleu) que quand elle s'éloigne : son grave(rouge comme feu rouge ) : le fameux iiiiiiiuuuuooooounnnn...
Ainsi si une voiture s'éloigne de nous en emettant des Ultra-sons, on pourrait bien les entendre , leur fréquence diminuant, le son devenant audible.
On peut noter que dans l'air il y a 2 effets distincts , suivant que l'observateur reste immobile (par rapport à l'air) et que l'emetteur avance ou le contraire .
On comprend que quand l'emetteur avance, celui ci rattrape le front d'onde , créant une longueur d'onde plus courte (fréquence plus élevée .) , avec quelque chose de bizarre quand l'émetteur avance à la vitesse du son .(bang) .Quand c'est l émetteur qui est fixe et que l'observateur avance vers lui , c'est différent , le son (lumière) est plus aigu, mais la fréquence n'augmente pas du tout mathématiquement pareille.

A cause de la relativité qui ne veut pas à ce niveau de repère privilégié, ces 2 effets doivent être équivalents avec la lumière , on ne doit pas avoir de différence. En écrivant mathématiquement que c'est équivalent, on retrouve une équation de la relativité restreinte.

Une observation assez intéressante de l'effet Doppler a été faite par Roëmer , un astronome du 17 ème siècle.Il a observé les satellites de Jupiter et notamment Io qui voyait un retard dans son occultation suivant la position de la Terre par rapport à Jupiter .Il comprit que c'était à cause de la distance qui séparait les 2 astres : la lumière mettant plus longtemps à arriver quand on est loin, on voit Io tel qu'il était il y a disons 20 mn ; quand la Terre s'approche, on le voit disons tel qu'il était il y a 10 mn;, ainsi , l'air de rien on a gagné 10 mn et Io est 10 mn en avance .Le rapport avec Doppler c'est que lorsque la Terre avance sur Jupiter, on voit sa période de rotation diminuer (la fréquence augmente), je crois que c'est aux alentours des 5 s au lieu de 1,769 jours c'est 1,769 jours moins 5 s .Ces 5 secondes s'accumulent rotations après rotations pour arriver à près de 10 mn .Quand on s'éloigne de Jupiter , la période de Io augmente...(la fréquence augmente).
C'est juste pour embrouiller un peu , mais je trouve la remarque intéressante...
Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]