Deux ondes qui se superposent peuvent se renforcer ou s’annuler : ce sont les interférences, à l’origine des irisations d’une bulle de savon. Lorsque la source ou le récepteur se déplacent, la fréquence perçue change : c’est l’effet Doppler, utilisé par les radars et en astronomie.
Une question sur ce cours ?
ULU, le tuteur d’ULUMINE, t’aide à partir de ce cours.
Objectifs
- Définir les conditions d’interférences constructives et destructives
- Exploiter l’expérience des fentes d’Young et l’interfrange
- Décrire l’effet Doppler qualitativement
- Calculer un décalage Doppler et en déduire une vitesse
1. Interférences de deux ondes
Deux ondes de même fréquence et présentant un déphasage constant (sources cohérentes) interfèrent. En un point M, tout dépend de la différence de chemin δ = S2M − S1M.
| Interférences | Condition | Résultat |
|---|---|---|
| constructives | δ = k × λ (k entier relatif) | ondes en phase : amplitude maximale |
| destructives | δ = (k + ) × λ | ondes en opposition de phase : amplitude minimale |
2. Les fentes d’Young
i =
Laser vert
- λ = 532 nm ; b = 0,50 mm ; D = 1,5 m.
- i = ≈ 1,6 × 10−3 m.
Franges espacées d’environ 1,6 mm.
3. L’effet Doppler
Quand une source d’onde se rapproche du récepteur, la fréquence perçue est plus élevée que la fréquence émise ; quand elle s’éloigne, la fréquence perçue est plus faible. Exemple : la sirène d’une ambulance paraît plus aiguë à l’approche, plus grave ensuite.
fR = fE ×
Δf = fR − fE ≈ fE ×
- Applications : radars routiers, échographie Doppler (vitesse du sang), mesure de la vitesse des étoiles et des galaxies.
- En astronomie, un décalage des raies vers le rouge indique un éloignement ; vers le bleu, un rapprochement.
À retenir
- Constructives : δ = kλ ; destructives : δ = (k + )λ.
- Fentes d’Young : i = .
- Source qui se rapproche : fR > fE ; qui s’éloigne : fR < fE.
- Décalage Doppler : Δf ≈ fE × pour vS ≪ v.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.