Effet Doppler

Quand la source se rapproche de l'observateur :
→ Les fronts d'onde sont comprimés
→ f_perçue > f_source (son aigu, lumière décalée vers le bleu)

Quand la source s'éloigne :
→ Les fronts d'onde sont étirés
→ f_perçue < f_source (son grave, lumière décalée vers le rouge)

Ondes sonores (v = célérité du son ≈ 340 m/s dans l'air) :

Source mobile, observateur fixe :
f_obs = f_s × v/(v ∓ v_s)
− si source s'approche
+ si source s'éloigne

Observateur mobile, source fixe :
f_obs = f_s × (v ± v_obs)/v
+ si observateur s'approche
− si observateur s'éloigne

Ondes électromagnétiques (v_rel << c) :
Δf/f = v_rel/c  (décalage Doppler relatif)

Radar de vitesse (police) : ondes radio, mesure Δf → calcule v

Échographie médicale : ultrasons, mesure vitesse du sang

Astrophysique : décalage vers le rouge (redshift) des galaxies → Univers en expansion

Météorologie : radar Doppler → détecte le mouvement des masses d'air

Cardiovasculaire : écho-Doppler → mesure vitesse du sang dans les vaisseaux