Fiche de révision : Sons et effet Doppler

📋 Plan du Cours

1. Ondes sonores et propagation
2. Logarithme décimal
3. Atténuation des sons
4. Effet Doppler et applications

📖 1. Ondes sonores et propagation

📝 Points essentiels

• Le cours rappelle les notions suivantes:
  • la célérité et le retard
  • les ondes mécaniques progressives périodiques
  • les ondes sonores

📖 2. Logarithme décimal

🔑 Notions clés & Définitions

• Logarithme décimal : Noté $\log(x)$ ou $\log x$, défini sur $]0;+\infty[$ et strictement croissant

★ À maîtriser

📐 Formule — Les fonctions $f(x)=\log x$ et $g(x)=10^x$ sont réciproques, donc $10^{\log(x)}=x$ et $\log(10^x)=x$.

📐 Formule — L’égalité $\log c=d$ est équivalente à $c=10^d$.

Compléments

📐 Formule — Le logarithme décimal d’un produit vérifie $\log(a\times b)=\log a+\log b$.

📐 Formule — Le logarithme d’un quotient vérifie $\log\left(\frac{a}{b}\right)=\log a-\log b$.

📖 3. Atténuation des sons

📝 Points essentiels

• L’atténuation des sons comprend l’atténuation géométrique et l’atténuation par absorption.

💡 Astuce mémo

Propagation et absorption → diminution du son perçu

📖 4. Effet Doppler et applications

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet Doppler : Modification de la fréquence et de la longueur d’onde perçues lorsque l’émetteur et le récepteur d’une onde sont en mouvement l’un par rapport à l’autre à une vitesse $v<v_{onde}$

★ À maîtriser

📌 Lorsque l’émetteur et le récepteur se rapprochent, la fréquence perçue augmente, le son paraît plus aigu et $f_R>f_E$.

📌 Lorsque l’émetteur et le récepteur s’éloignent, la fréquence perçue diminue, le son paraît plus grave et $f_R<f_E$.

📐 Formule — Le décalage Doppler est défini par $\Delta f=f_R-f_E$.

• L’observation de galaxies très éloignées montre qu’elles s’éloignent toutes de nous, ce que décrit la loi de Hubble dans le cadre de l’expansion de l’Univers.

Compléments

• L’effet Doppler-Fizeau se manifeste par un décalage des raies spectrales selon la vitesse de l’astre observé suivant la ligne de visée.

• Le décalage vers le bleu correspond à des longueurs d’onde plus courtes, tandis que le décalage vers le rouge correspond à des longueurs d’onde plus grandes.

• L’effet Doppler-Fizeau peut être utilisé pour détecter des exoplanètes.

💡 Astuce mémo

Rapprochement → aigu et bleu ; éloignement → grave et rouge

📊 Tableaux de synthèse

Effet du mouvement relatif