TIPE effet doppler demonstration

[invite276776e1]

Bonjour à tous
Je suis en prépa MPSI et l'on nous demande pour ces vacances de faire un plan detaillé d'un tipe. J' ai choisi l'effet doppler en première partie puis en deuxième l'application à l'astrophysique et notamment le red/blueshift comme preuve de l'expension de l'univers.
Alors alors mon petit probleme, c'est que je bug sur l'expérience. J'avais dans l'idée dans trouver une illustrant l'effet doppler sur les ondes lumineuses, choses apparament impossible mdr. Je me suis donc rabattue sur les ondes sonores. J'en ai trouver une qui semble bien voici le lien http://penangol.fr/TIPE%20quasar/TIP...S-4C/ENSf2.pdf donc mon probleme est de comprendre son experience.
J'aimerais savoir pourquoi il fait osciller son oscillateur mecanique dans entre 2 valeurs de vitesse, est-ce pour avoir un echantillonnage de mesures?
Et ensuite son système pour capter et étudier le signa, le multiplieur est-ce pour amplifier le signal? et le filtre basse bas?

merci d'avance pour votre aide
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[Jeanpaul]

L'idée est de faire battre le signal émis et le signal reçu pour mettre en évidence le fait que les fréquences sont un peu décalées. Il faut faire des allers-retours pour que ce soit stable et bien visible.

Ceci dit, il est parfaitement possible et même assez facile de faire la même chose avec des ondes lumineuses. On prend un interféromètre de Michelson réglé en lame parallèle (franges d'égale inclinaison) et on déplace le chariot. Au centre, on observe des alternances clair-sombre, qui marquent le battement entre l'onde directe et l'onde réfléchie, l'écart relatif de fréquence étant 2 v/c (2 à cause de l'aller-retour).
Si on envoie un laser, on le voit pulser.
Bien entendu, c'est la même chose que le défilement des franges, mais interprété un peu autrement.

[LPFR]

Bonjour.
Je pense que la manip la plus simple à faire et à montrer dans un exposé, est de faire un oscillateur (Buzzer, sonnette, etc.), et le faire tourner au bout d'une corde de 1 m de long (pour avoir un peu de marge au sol et au plafond). Si vous faites tourner à 2 tours par seconde, la fréquence entendue dans le plan du cercle variera de 7 % entre l'approche et l'éloignement de l'oscillateur. Les gens entendront quelque chose comme w-i-w-i-w-i...
Comme il faudra faire tourner ça dans le plan qui contient le jury, il faudra faire attention à qu'il ne détache pas, ou, du moins, s'il détache, qu'il ne frappe que le jury le plus antipathique.
Au revoir.

[invite276776e1]

merci bcp =) en effet en cherchant j'ai vue plusieurs variante de cette experience mais mon prof m'a gentiment dit qu'il la trouvait "trop facile" mais je vais voir si je peux pas utiliser l'idée de l'exp avec l'interféromètre de Michelson =) bien que l'idée d'assomer le jury me plait bien en tout cas merci pr l'aide =)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Penangol]

En realite, je n'avais pas eu le temps de finir entirement la manip que je voulais faire...
L'idee complete, c'etait d'utiliser une source qui emet 2 frequences et d'analyser le spectre recu. Exprimentalement, l'effet Doppler n'est en effet pas determine par la difference entre une longueur d'onde au repos et sa valeur effective mais avec l'ecartement entre deux raies spectrales.

Et meme avec cette version "trop simple", ce TIPE a decroche un 18 a l'ENS

[Nathanael75]

Je viens de tomber par hasard sur cette conversation qui date un peu et depuis le temps, l'eau a coulé sous les ponts (mais MPSI c'est pas la première année de prépa?). En tout cas, si un taupin passe par ici en quête d'un futur sujet de tipe et s'il s'intéresse à l'effet doppler : il peut essayer de l'utiliser pour mettre en évidence la matière noire (qui en jette tout autant que l'expansion de l'univers et est je pense beaucoup plus original).

En gros, il faut se procurer des mesures spectrales d'une galaxie spirale vu de profil (y a un logiciel gratuit qui doit facilement le faire) puis mesurer la différence relative de vitesse entre les deux bras (la galaxie tourne sur elle même et il y a décalage des raies d'absorption entre les 2 bras). A partir de la vitesse de rotation, on déduit la masse dynamique la galaxie qu'on compare à la masse lumineuse (analyse de l'intensité du spectre de la galaxie).