On considère une source sonore mobile S se déplaçant à la vitesse uniforme Vs émettant un son de fréquence f et un observateur O se déplaçant à la vitesse uniforme Vo. Soit qs l'angle entre SO et Vs et qo l'angle entre OS et Vo. Pour des vitesses non relativistes , la fréquence perçue f ' est donnée en fonction de la fréquence f émise par la relation :
Dans cette relation, c est la vitesse de l'onde dans le milieu.
La source (point rouge) se déplace avec une vitesse constante modifiable avec le curseur.
A des intervalles de temps égaux, cette source émet une onde sphérique qui se propage
avec la vitesse c = 340 m/s. (Les cercles d'onde en rouge ont été émis lorsque la source
occupait une position représentée en rouge).
Quand la source se rapproche de l'observateur (point vert), les fronts d'onde sont plus resserrés que si la source était immobile
: la longueur d'onde diminue, la fréquence augmente et l'observateur
perçoit un son plus aigu. C'est le contraire qui se produit quand la source s'éloigne.
Quand la vitesse du mobile atteint celle de l'onde, il y a une concentration de l'énergie vibratoire
sur le mobile qui provoque des phénomènes non linéaires complexes. (mur du son).
Un
curseur permet de régler la vitesse de l'animation.
Cliquer sur un bouton de la souris pour geler l'animation, relâcher le bouton
pour continuer.