| effet doppler [50494] |
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| Posté le : 23/10/2007, 23:03 (Lu 11633 fois) |
Bonjour, j'aimerai savoir comment on prend en compte le décalage doppler en électromagnétisme relativiste, sans parler de photon. Je m'explique, un rayonnement électromagnétique émis par une source en mouvement par rapport à un observateur subit obligatoirement un décalage doppler, or l'énergie d'une OEM en électromagnétisme classique est donnée par le carré de son amplitude (multiplié par une constante mais bon passons), on est obligé de tenir compte d'une variation de l'énergie, puisqu'on définit aussi une quantité de mouvement associée à l'onde, comment fait-on? Suppose-t-on une variation de l'amplitude à partir de la conservation, ou découle-t-elle naturellement de savant calculs ? (comme une transformation de l'identité de poyinting)
Je pose cette question car il paraitrait que la RR se concilie mieux avec l'électromagnétisme classique qu'avec l'électromagnétisme quantique.
Merci d'avance.
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l'éternité , c'est long ... surtout vers la fin .
en thermodynamique comme ailleurs, peu importe le chemin parcouru, l'important c'est le résultat. |
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| Re: effet doppler [50662] | |
| Re: effet doppler [50673] |
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| Posté le : 30/10/2007, 00:07 (Lu 11581 fois) |
ben je ne sais pas si je me suis bien fait comprendre, vous avez compris la question ou il faut que je la repose?
Bon, je retente ma chance:
d'un côté on a l'énergie d'un photon E=hv, dans ce cadre, l'effet doppler entraine une diminution de l'énergie d'un photon émis par une source qui s'éloigne, et une augmentation quand la source se rapproche. L'effet doppler entraine nécessairement un changement de la longueur d'onde et donc un changement d'énergie.
De l'autre on a une onde électromagnétique "classique", dont l'énergie est donnée par le carré de l'amplitude du champ électrique fois une constante, on lui associe aussi une quantité de mouvement, et elle subit aussi nécessairement l'effet doppler.
La relativité restreinte est réputée se marier avec, et même être basée sur l'électromagnétisme de maxwell.
Ma question est: comment fait on apparaitre la variation d'énergie d'une onde électromagnétique avec l'effet doppler sachant que la fréquence n'est pas dans l'expression de l'amplitude du champs électrique, et que sur une période elle reste la même quelle que soit la fréquence.
On pourrait se passer de toute l'histoire sur la mécanique quantique, et se demander directement comment varie l'énergie d'une OEM classique en fonction du déplacement de la source, car en effet si elle transporte une quantité de mouvement comme pourrait le faire une balle ou tout autre chose, elle doit aussi subir un changement si la source se déplace.
voilà, au moins j'ai eu deux trois réponses, ce qui fait plaisir même si c'est pour dire qu'on a rien compris, je ne pense pas qu'il faille appeler un prix nobel, surtout qu'ils sont tous occupés avec les disques durs   .
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| Re: effet doppler [53701] |
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| Posté le : 04/02/2008, 21:24 (Lu 11302 fois) |
Bon ben tant pis, je me suis décidé à faire des calculs et ça donne en gros ça, si ça intéresse quelqu'un:
l'énergie d'une onde électromagnétique classique est donnée par 1/T  E²cos²(wt-kx) dt ce qui donne au final 1/2 E²
avec w pulsation dans un repère et k vecteur d'onde (vecteur de propagation)
Maintenant on imagine deux observateurs, l'un immobile et l'autre animé d'une vitesse -v ( l'observateur 2 "arrive" sur le 1) selon l'axe des x. R référentiel de 1 et R' référentiel de 2.
On prendra en x = 0, et x'=0, le reste me donne des problèmes pour calculer, je n'arrive pas à faire disparaitre un beta.
une onde vue par 2 s'exprime par
E'(t)=E'cos(w't')
On se place dans R, on cherche a obtenir t' en fonction des données de R.
les transformations de lorentz donnent
t'= G t (où G = 1/racine(1-v²/c²) )
Donc la phase de l'onde est dans R w'Gt = wt
avec w'G = w
de même dt = Gdt' et en intégrant on doit
avoir W=1/T' E'²cos²(w't)dt=1/GT E'²cos²(wt)Gdt
( il faut rajouter que les bornes changent ce qui est dur à afficher et font rentrer un G de plus).
Au final on obtient
W=1/2 GE'²
soit une différence d'énergie observée pour l'onde de:
1/2(G-1)E'²
or la différence de fréquence varie proportionellement à
G-1, on retrouve donc bien une variation d'énergie identique en classique et en mécanique quantique et on a aussi une variation d'amplitude de l'onde avec la fréquence.
C'était plus simple qu'il n'y parassait, même si j'ai du mal avec des x différents de 0.
Merci moi, et l'allégresse me permet de vous remercier également même si vous n'y êtes pour rien, Einstein et lorentz par contre...
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| Re: effet doppler [53705] |
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| Posté le : 05/02/2008, 17:45 (Lu 11292 fois) |
bien je vais continuer mon monologue, comme ça n'a pas l'air de déplaire...je ne pense pas que le calcul exact soit celui là car il ne fait pas apparaitre la direction et le sens de la vitesse de l'observateur 2 par rapport à la direction de propagation de la lumière, mais le principe doit être bon: faire apparaitre une variation d'énergie grace à un changement de variables dans le calcul de l'intégrale.
Si quelqu'un a le temps, les connaisances etc...
A la bonne votre!
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| Re: effet doppler [53720] |
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| Posté le : 05/02/2008, 22:52 (Lu 11286 fois) |
Post plutôt sur futura ce genre de question, il sont très bien fournis en chercheurs et en docteur, mais j'aime pas l'interface du site pas top la navigation.
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| Re: effet doppler |
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| Posté le : 06/02/2008, 14:03 (Lu 11283 fois) |
je ne veux pas avoir l'air de mal le prendre mais je pensais que ça intéressait du monde, vu que c'est une question physique, j'essaierai sur futura science donc, et je risque peut-être de me faire claquer les joues pour avoir demandé quelque chose de stupide, mais bon.
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| Re: effet doppler [53748] |
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| Posté le : 06/02/2008, 16:18 (Lu 11279 fois) |
Me non sur futura tu peu posser toutes les question que tu veut meme la plus simple genre combustion de H2 avec O2.
Mais comme futura est très mal fait, la navigation est très mauvaise,c'est comme wikipédia si tu cherche quelque chose il faut que tu utilise les fonctions de recherche.
Perso seules les arboressances sont vraiment pratiques.
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