Effet Doppler sur la lumière

[mmm]

Effet Doppler sur la lumiere: Postulat ou fait ?

 

Je suis lourd, hein ?

C'est ptetre simple comme d'hab :wink:, mais bon j'ai pas eu de réponse.

 

En gros y a t'il eu des experimentations/observations qui ont permis d'établir cet effet comme fait ?

 

Comment justifie t'on/explique t'on cet effet au sein des théories de la relativité ?

 

Eh... si qq un pouvait m'expliquer ce truc, ou me trouver des infos la dessus ce serait achement sympa.

 

L'effet de la gravitation sur le photon, l'effet Creil me paraissent "coller" ou ne pas empieter avec ce que je comprends des th de la rel. (Je prétends pas être une ref, au contraire, et j'ai ttes les chances de me planter encore là ! Et j'ai jamais prétendu que les scientifiques étaient des burnes, simplement qu'il doit être assez facile et rapide de s'appuyer sans le vouloir/savoir sur des trucs qui sont pas aussi costauds qu'on pourrait le penser et ça pour tt le monde y compris pour un chercheur).

 

Par contre pour l'effet Doppler je ne vois pas comment, admettons que la lumière ne soit qu'une onde, celle-ci puisse être déformée en longueur d'onde/freq d'une façon significative en fonction de la vitesse de déplacement de la source lumineuse pour un observateur sachant que la "vitesse d'arrivée" du photon sera tjrs la même qq soit la vitesse d'éloignement ou de rapprochement (accel nulle).

Et ds le cas d'une accel non nulle, les effets de la gravitation devraient prendre le relais, et là si la source est suffisement massive ou si le photon en question passe à côté d'un truc suffisement gros on pourrait par contre constater un chgmt en freq (diminution ?) ?

 

Et à ça on ajoute l'effet Creil (cf posts dessus), échange d'nrj entre le milieu traversé et les photons conduisant aussi à des déformations en freq (tt comme la gravitation finalement?).

 

Finalement l'effet Doppler sur la lum pourrait ne plus être justifié, d'autant que les conséquences observables de l'effet Creil par rapport à l'effet Doppler ont l'air d'être assez similaire, suffisement pour qu'on puisse se tromper sur le responsable de nos observ.

 

Voilà, comme ça y a un post pour ça.

 

PS: à vérifier il me semble que la remise en question de l'effet Doppler, est un des sujets d'étude (non reconnus) d'Alton Arp.

 

Je me contenterais essentiellement désormais de poser des questions (cons)... histoire de me laisser le temps de l'être moins :wink:

[Gaétan]

Ton post est beaucoup trop long. Tu dis trop de truc sur lesquels réagir et tu poses beaucoup de questions. ;-)

 

L'effet Doppler n'a rien à voir avec la gravitation et l'effet Creil. En aucun cas il serait mis en cause par ce dernier. Il faudrait d'ailleurs que l'effet Creil soit vérifié avant qu'il ne remette quoi que ce soit en cause. L'effet Doppler est un effet tout ce qu'il y a de plus simple et parfaitement vérifié. Tu peux facilement en trouver les équations en faisant un petit dessin et en tenant compte que la vietsse est égale à la longueur d'onde multiplié par la fréquence de l'onde (c'est pas forcément la lumière ; ce peut être des vagues dans l'océan).

[mmm]

D'accord avec toi.

 

Pour les posts trop long, j'ai pas encore trouvé le bouton pour abréger... :x

 

L'effet Doppler sur autre chose que sur la lum est effectivement très simple et parfaitement vérifié.

 

Mais... (je suis le spécialiste des oui mais...)

 

La th de la rel restreinte ne s'applique qu'aux photons ?

Celle ci assure que le photon ira à la même vitesse quelque soit la vitesse entre le point d'observ et d'emission, et ds ce cas comment justifier alors l'effet Doppler sur le photon: une déformation en freq fonction de la vitesse relative des 2 pts en question ?

 

C'est ptetre un chouille plus clair ?

 

Effet Doppler sur le photon vérifié ? Ah bon, moi j'ai rien trouvé sur le sujet (ça ne veux évidemment rien dire), si t'as des trucs qu'en parlent.

[mmm]

Je voulais mettre ce post ds astrophysique, je sais pas ce que j'ai foutu, désolé...

[Gaétan]

Pour les posts trop long, j'ai pas encore trouvé le bouton pour abréger... :x

Ca, je l'avais déjà remarqué. :lol:

 

La th de la rel restreinte ne s'applique qu'aux photons ?

C'est pas vrai. La relativité restreinte s'applique à tout. Ce qui est vrai, c'est que ses effets sont négligeables pour des vitesses faibles devant celle de la lumière.

Tu ne doit pas considérer la vitesse relative avec le signal mais entre émeteur et récepteur. Je pense que tu fais cette erreur, mais je peux me tromper.

 

On va faire l'expérience ensemble. Tu tiens le récepteur (comme ça c'est toi qui cours ). Je tiens l'émeteur (l'émetteur aussi pourrait courir, mais j'ai pas envie). Le signal qu'on veut étudier est la lumière. J'émes une impulsion suivi d'une deuxième à une heure, par exemple, d'intervalle. Tu reçois la première mais une heure plus tard, la deuxième impulsion arrive là où tu étais quand t'as reçu la première. Entre temps, tu as parcourru une certaine distance. Cette distance, la lumière va devoir la rattrapper, disons en un temps dt. Ce temps va s'ajouter à la pulsation de notre signal et tu mesureras une pulsation d'1 h+dt. Comme la pulsation est l'inverse de la fréquence, une vitesse d'éloignement du récepteur induit une diminution de la fréquence et une augmentation de la longueur d'onde.

 

L'effet Doppler est tout à fait vérifier pour la lumière. Il ne faut même pas de matériel technologique abracadabrant. Un émeteur de merde et un récepteur de merde font l'affaire. Il n'y pas de différence avec une autre onde. J'ai fait l'expérience moi-même en labo quand j'étais en première. L'assistant demzndait également de démontrer la relation entre fréquence émise et reçue. Cette démonstration était facile d'ailleurs je l'ai trouvée. L'effet Doppler est quelque chose de fondamentale.

[mmm]

T'as probablement encore une fois raison (c'est énervant!! ).

 

Mes excuses pour une autre de mes nbreuses conneries, la th de la rel qui s'applique qu'aux photons, c'étais justement entrain de me travailler, preuve que ma compréhension de ce truc est pas vraiment acquise...

 

Effectivement c'est un pb de vitesse, la th de la rel s'applique à tous les corps susceptibles d'approcher la vitesse de la lumière.

 

D'accord avec ta démo, mais à mon avis, elle ne fait que mettre en oeuvre le principe de l'effet Doppler en général.

 

Et pas celui sur la lumière: on peut admettre qu'une impulsion de lumière (j'éteins la lampe je la rallume) peut s'apparenter à une onde lumineuse très basse fréquence mais j'ai des doutes sur la possibilité d'user de l'analogie pour démontrer l'applicabilité de cet effet à la lumière.

 

Intuitivement ce que j'ai l'air d'en comprendre, c'est que si on pouvait dessiner une onde lumineuse ds un repère 3D soumis aux déformations décrites par Einstein, celle-ci nous arriverait telle que, sans subir de déformation (ds un univers sans gravitat. et sans aucun autre effet).

 

L'intervalle de tps entre 2 pulsations très faible + la vitesse de l'onde + la vitesse de déplacement entre l'emetteur et le recepteur négligeable voir faible par rapport à la vitesse de l'onde, ça devrait du coup limiter voir faire disparaitre l'effet Doppler (sur la lum) ?

 

J'arrive désespérement pas à faire cours, désolé Gaétan.

 

Et puis d'abord pourquoi y aurait que moi qui courrerait ? A merde c'est vrai c'est moi qu'ai posé cette question (con). :wink:

[Gaétan]

J'ai été un peu vite en besogne hier soir. Je ne suis plus du tout sûr d'avoir fait cette expérience et cette démonstration pour la lumière. :?

Donc, désolé, je me suis probablement planté.

 

La relation générale de l'effet Doppler pour une onde quelconque, restetout de même applicable à la lumière dans l'approximation v<<c, mais nous ne pouvons plus nous demander si c'est la source ou l'observateur qui se déplace. La relation entre fréquence émise et reçu est ,

f = f0 ( 1 + v/c ).

Si tu considères des vitesses relativistes, l'effet Doppler existe toujours mais s'exprime de manière un peu plus compliqué (je suppose qu'il faut utiliser la formule de la dilatation du temps).

Si tu veux te plonger dans un Univers en expansion, là c'est encore plus compliqué. Il n'est carrément plus possible de définir proprement une vitesse relative, et l'effet Doppler devient un abus de langage dans ce contexte.

[mmm]

T'inquiète, pr une fois que c'est qq un d'autre, moi je ne fais que ça: m'avancer un peu trop, et j'ai la page (de vuglar.) d'un chercheur(Magnan) qui démontre l'effet Doppler sur la lumière de cette façon.

 

Mon avis au sujet de Magnan, et de cette démo, c'est que c'est soit léger démago soit bcp trop succinct (et c'est de tte façon bcp trop court).

 

http://www.dstu.univ-montp2.fr/PERSO/magna...an/doppler.html (lien donné par logastro d'ailleurs ds le sujet "big bang, ...")

 

De mon côté j'ai essayé de retrouver le rapport entre les 2 freq, j'y suis arrivé bien que mes souvenirs en math soit pas très frais, par contre remettre ce truc pour la lumière et ds le contexte des lois décrites par Einstein, là j'ai du mal... mais bon c'est marrant je vais essayer de continuer (en prenant un repère 1 D ça devrait être ds mes cordes sans utiliser la transfo de lorentz que je ne maitrise carrement pas mais plutôt en essayant de retrouver le raisonnement :aie: ).

 

Et puis de tte façon si il y a un doute possible sur l'effet Doppler sur la lum, il y a tte les chances que le démontrer ne soit pas à ma porté... Mais bon ça m'amuse... (il m'en faut peu :wink: ). A défaut d'apporter qq chose, ça me permet de comprendre.

 

(Merci à celui qui a déplacé le sujet :wink: )

[mmm]

En gros où j'en suis:

 

-> Le décallage en freq provoqué par l'effet doppler est calculable en partant du temps de propagation de l'impulsion.

 

Et là où je bloque pour la lumière: la vitesse de propag du signal à l'arrivé est la même que celle de départ qq soit la freq de la longueur d'onde et surtt qq soit la vitesse relative du recepteur par rapport à la source... glups... :aie: :aie: :aie:

 

Là signal et impulsion sont la même chose ou presque (pr le cas particulier de la lumière)? c'est de tte façon le "presque" qui est emmerdant, et pour l'instant ça me dépasse.

 

En tt cas c'est une méchante différence par rapport aux autres trucs soumis à l'effet Doppler.

Mais bon ça veux finalement peut être rien dire du tout.

[mmm]

A propos de Halton Arp et hors sujet:

Désolé de l'avoir mélé à mes bêtises , lui ne remet pas en cause l'effet Doppler mais le fait que l'on puisse en déduire pour l'astro des vitesses et donc une expansion de l'univers.

 

http://www.astrosurf.com/lombry/arp.htm(à prendre aussi avec des pincettes mais là parce que la source c'est le très utile internet ou est humaine, ce qui revient au même :wink:).

http://www.skepticalinvestigations.org/con...controversy.htm (à prendre avec des pincettes cf home, mais finalement de ce que j'ai pu en voir sur d'autres sujets, l'approche du site me parait pour une fois intéressante, bien que j'ai lu bcp trop vite son contenu).

 

C'est plus à mettre ds le sujet sur le big bang (je vais l'y mettre d'ailleurs).

[Gaétan]

Il est très bien ton lien vers la démo de Mr. Magnan. Qu'est-ce que tu lui reproches au juste ? Elle est ni trop simple ni trop courte.Tu t'attends trop à quelque chose de compliqué. L'effet Doppler fait partie des choses qui sont asquises. Une théorie contradictoire avec cet effet serait caduque.

 

Il y a une approximation qu'on voit souvent quand v<<c et qui peut correspondre au "presque" qui te dérange. Il s'agit d'un dévellopement au premier ordre du coeffiscient gamma qui apparait dans les transformées de Lorentz.

gamma ~ ( 1 + 1/2 v²/c² + 3/8 (v²/c²)² + ...) ~ 1 + 1/2 v²/c².

C'est d'ailleurs ainsi qu'on retombe sur l'énergie aux faibles vitesses,

E = Mc²gamma ~ Mc² + 1/2 Mv²,

où Mc² est l'énergie au repos

et 1/2 Mv² est l'énergie cinétique classique.

L'énergie classique est "presque" juste pour v<<c, parce que certains termes sont négligeables.

Ton "presque" est du probablement à ce genre d'approximation. :wink:

[mmm]

Merci Gaétan,

Bon ben maintenant faut qu'je creuse, pour que soit je mette un terme à mon doute, soit je le précise.

En attendant je suis largué et je peux pas en dire plus, laisse moi un chti peu de temps, et je reviendrai probablement à la "charge". :wink: