Simulateur de l'effet Doppler

L'effet Doppler décrit le décalage de fréquence d'une onde lorsque la source et l'observateur sont en mouvement relatif. Lorsque la source s'approche, les fronts d'ondes successifs sont comprimés, augmentant la fréquence observée : f' = f * (v + v_o) / (v - v_s) (décalage vers le bleu pour la lumière).

Une surprise fréquente : une ambulance qui approche à vitesse constante ne monte pas en hauteur, elle tient un son aigu et constant, puis bascule vers un son plus grave et constant à l'instant précis où elle vous dépasse. La hauteur ne change que parce que le sens du mouvement par rapport à vous passe de « vers vous » à « loin de vous ». Réglez la vitesse de la source et lancez l'animation : la valeur de l'observateur avant reste fixe à l'approche, puis chute d'un coup au passage.

Pour le son, déplacer la source ou déplacer l'observateur ne sont pas équivalents, même à vitesse d'approche identique. Une source qui s'approche d'un auditeur immobile à 34.3 m/s fait passer 440 Hz à f·343/308.7 ≈ 489 Hz ; un auditeur qui s'approche d'une source immobile à ces mêmes 34.3 m/s n'entend que f·377.3/343 ≈ 484 Hz. L'air est un référentiel privilégié : l'effet Doppler sonore révèle donc en secret qui bouge par rapport au milieu, ce que l'effet Doppler de la lumière, sans milieu, ne peut jamais faire.