1. L'effet Doppler en astronomie
L'effet Doppler est utilise en astrophysique pour déterminer la vitesse éloignement des galaxies (expansion de
l'univers), la vitesse de rotation des astres ou encore la détection d'exoplanetes.
Pour cela il suffit de repérer les raies d'absorption sur le spectre de l'objet lumineux que l'on étudie et de les
comparer aux spectres de référence que nous avons sur Terre.
1°) Si l'objet s'éloigne, les raies d'absorption se décalent vers quelle couleur ? (Justifier avec les formules de I°)
si l’objet s’éloigne f diminue donc λ augmente décalage vers le rouge (Redshift en anglais).
2°) Même question si l'objet se rapproche.
Si l’objet se rapproche f augmente donc λ diminue décalage vers le bleu ( blueshift en anglais)
On cherche a mesurer la vitesse de rotation du Soleil. Pour cela on observe les raies d'absorption sur le limbe
Est ou Ouest de cet astre.
Nous avons ci-dessous le spectre du bord Est du Soleil et le spectre de son centre.
centre
Est
La mesure du décalage Δλ en longueur d’onde entre le bord supérieur (ou inférieur) d’une raie et son centre
permet de calculer la valeur v de la vitesse du point Est dans la direction de visée.
on montre que
où v est la valeur de la vitesse du bord Est et c est celle de la lumière.
c = 299 792 45.ms– 1.
1°) A quoi peut servir le spectre du centre du Soleil ?
Le centre optique du Soleil n'a pas de vitesse relative par rapport a un observateur. Autrement dit les raies
d'absorption ne sont pas décalées, elles serviront de référence pour mesurer le décalage Doppler Δλ.
2°) Normalement toutes les raies devraient être décalées or certaines ne le sont pas. Pourquoi ?
correction ae doppler astrophysique