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Quel est le point commun entre :
un contrôle routier radar effectué par les gendarmes
et
la détection des exoplanètes par les astrophysiciens ?
C’est l’effet DOPPLER

Qu’est ce que l’effet DOPPLER ?
La fréquence d’une onde électromagnétique émise par une source est différente pour
l’observateur qui la reçoit et cette modification de la valeur de la fréquence dépend de la
vitesse relative de la source par rapport à l'observateur.
Ce phénomène a été étudié par le physicien autrichien DOPPLER ( 1803/1853) et le physicien
français FIZEAU ( 1819/1896) à la même époque.

Une onde électromagnétique se caractérise
par sa fréquence…

…et sa longueur d’onde :

Le contrôle radar des
gendarmes :
 Le radar fixe de contrôle routier émet une onde électromagnétique du domaine des micro-ondes ( 34,3 GHz +/- 0,1GHz).
Le radar ( la source) mesure la différence de fréquence entre l'onde qu’il émet et l'onde réfléchie par le véhicule (récepteur
mobile) afin de calculer la vitesse de celui-ci.
En effet, selon le principe de l’effet Doppler, l'onde réfléchie a une plus grande fréquence lorsque le véhicule s'approche du radar et
une plus petite fréquence si le véhicule s'en éloigne.
 Les formules de l’effet Doppler permettent d’établir que :
c est la vitesse de l’onde soit ici la vitesse de la lumière :
c~300 000 000 m/s
v est la vitesse du véhicule mesurée par le radar ( en m/s) ; ∆f est la différence de fréquence mesurée par le radar ;
f est la fréquence de l’onde émise par le radar : 34,3 GHz
La valeur de 25° dans la formule correspond à l’orientation du radar par rapport à la route ( voir schéma).
Exemple :
Sur une route à 4 voies limitée à 110 km/h.
Un dépassement de la vitesse maximale autorisée de 5 km/h ( 115 km/h au lieu de 110 km/h) représente une différence de fréquence ∆f
mesurée par le radar de 6625 Hz.
Sans ce dépassement de la vitesse maximale autorisée, le radar aurait constaté une différence de fréquence un peu plus faible de
6337 Hz entre l’onde émise et l’onde reçue après réflexion par le véhicule.