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Les sons émis par la radio se répandent dans toutes les directions sous forme d'ondes. L'air environnant est compressé (illustré par les cercles bleus) et décompressé (illustré par les zones blanches entre ces cercles). Les ondes s'éloignent de la radio à la vitesse du son qui est d'environ 1220 kilomètres heure : plutôt rapide !
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A cette vitesse, la petite fille a l'impression que le son atteint ses oreilles dès qu'elle allume la radio mais la première onde met en fait une minuscule fraction de seconde pour arriver à ses oreilles. |
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Lorsque la première onde est reçue, les autres suivent, sans interruption. |
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Lorsque les ondes sonores atteignent ses oreilles, leur fréquence est identique à celle de leur émission. Disons que cela équivaut à une trompette jouant un La (au-dessus de Do), qui correspond à 440 hertz, soit 440 cycles par seconde. La radio émet donc 440 ondes par seconde et celles-ci commencent à arriver aux oreilles de la fillette avec un léger décalage, à la vitesse de 440 par seconde. Elle entend donc la bonne note. |
Mais que se passe-t-il si elle se rapproche de la radio ? Au fur et à mesure que la fillette se rapproche de la radio, chaque onde a une distance moindre à parcourir et atteint ses oreilles un peu plus rapidement que si elle ne bougeait pas. Ainsi, un peu plus de 440 ondes atteignent ses oreilles chaque seconde, ce qui rend le son qu'elle entend un peu plus aigu que celui émis par la radio. Si elle s'éloigne de la radio, les ondes mettent un peu plus longtemps à atteindre ses oreilles et le son est légèrement plus grave.
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L'effet Doppler s'applique au son, mais aussi à la lumière. La lumière blanche rayonnée par le soleil et les étoiles éloignées est en fait composée de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel, allant des couleurs rouges et orange (fréquences basses) aux couleurs bleues et violettes (fréquences hautes). Si vous vous approchez d'une source de lumière, le motif des couleurs (appelé spectre) composant la lumière tend vers l'extrémité bleue. Si vous vous éloignez de la source de lumière, il tend vers l'extrémité rouge. Dans les années 1920, Edward Hubble découvrit que la lumière des galaxies et des étoiles éloignées tendait plus vers le rouge que les sources de lumière proches. Ceci a confirmé l'hypothèse sur l'expansion de l'Univers. Pour en savoir plus à ce sujet, lisez L'expansion de l'Univers.
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