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CHAPITRE VII.

PHÉNOMÈNES OPTIQUES DANS LES SYSTÈMES
EN MOUVEMENT RELATIF.

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29. L’effet Doppler-Fizeau.

Nous donnerons d’abord la théorie de l’effet Doppler pour les ondes sonores, afin de bien préciser la différence avec le cas des ondes lumineuses.

Ondes sonores. — Lorsque, soit l’observateur, soit la source sonore, soit l’observateur et la source sont en mouvement (par rapport à l’air, milieu de propagation), la hauteur du son perçu est modifiée. Le son entendu est plus aigu si l’observateur et la source s’approchent l’un de l’autre, plus grave s’ils s’éloignent^[1].

Il est essentiel de noter que ce n’est pas le mouvement relatif de la source et de l’observateur qui détermine le changement de hauteur du son perçu. La vitesse de l’observateur par rapport à l’air et la vitesse de la source interviennent chacune pour son compte, et ces vitesses jouent dans le phénomène des rôles absolument différents.

Les deux figures ci-après font comprendre d’un seul coup d’œil le phénomène ainsi que la différence entre le cas où l’observateur seul est mobile et le cas où la source est en mouvement.

Ces figures représentent, autour de la source $\mathrm {A} ,$ un train d’ondes émises à des intervalles de temps égaux à la période $\mathrm {T_{A}}$ de la source ; ces ondes sont sphériques et deux ondes consécutives ont des rayons qui diffèrent d’une longueur d’onde $\lambda =\mathrm {V} \mathrm {T} _{\mathrm {A} },$ $\mathrm {V}$ étant la vitesse de propagation du son.

Lorsque la source $\mathrm {A}$ est immobile, toutes les sphères sont con-

1. Résultat énoncé par Doppler (1842) et précisé par Fizeau.