La fréquence du son a des caractéristiques qui sont également caractéristiques d'un certain nombre d'autres phénomènes se propageant au moyen d'une onde. C'est le cas, par exemple, pour la lumière ou les rayons X. La fréquence sonore est une certaine quantité physique, caractérisée par un nombre constant de répétitions. Il est déterminé par le rapport entre le nombre de vagues et la période de temps pendant laquelle elles se produisent. Par exemple, la fréquence d'un son détermine la hauteur que nous entendons. Soit nous n'entendons pas si les vibrations dépassent la limite de nos capacités auditives - infra- ou ultrasonores. Si nous parlons de rayonnement lumineux, alors en fonction de sa fréquence et de sa longueur d'onde, nous voyons différentes couleurs du spectre: du rouge au bleu.
Fréquence sonore et effet Doppler
Un phénomène intéressant associé à la grandeur considérée s'appelle l'effet Doppler (du nom du découvreur). On peut également l'observer en utilisant les ondes lumineuses comme exemple, mais la vitesse de propagation de la lumière est très élevée (environ 300 000 kilomètres par seconde), ce qui rend très difficile son observation dans des conditions quotidiennes. Et la vitesse de propagation des ondes sonores est sensiblement plus faible. Qu'est-ce donc que l'effet Doppler ? Imaginez que vous êtes sur le côté d'une route principale etune voiture avec une sirène qui fonctionne s'approche de loin. Lorsqu'il sera encore loin, le rugissement de la sirène vous paraîtra sourd. Cela signifie que la fréquence sonore est faible. Mais à mesure qu'il se rapproche, il grandira de plus en plus.
Vous pourrez entendre un son de plus en plus aigu, qui culminera lorsque la voiture vous dépassera. Lorsque l'objet vous dépasse et recommence à s'éloigner, la longueur d'onde du son diminuera à nouveau (littéralement, lissera, s'il est représenté sur un graphique). Cela se produit parce que le son de la sirène est d'abord en quelque sorte "rattrapé" par la machine, ce qui raccourcit la distance entre les creux (crêtes) de la vague et rend le ton plus élevé, puis, au contraire, "s'enfuit", à la suite de quoi la vague, pour ainsi dire, "s'adoucit". En fait, c'est ce qu'on appelle l'effet Doppler.
Valeur de l'effet
Cependant, il ne faut pas supposer que l'effet Doppler est un fait sec du monde de l'électrodynamique. C'est cette connaissance qui est largement utilisée dans les radars sonores modernes, qui sont basés sur la mesure des fréquences des ondes. Et de la même manière, les agents de la circulation déterminent la vitesse des véhicules, et d'autres services compétents déterminent la vitesse des avions, le débit des rivières, etc. Les alarmes antivol qui réagissent aux mouvements dans la pièce fonctionnent également sur ce principe.
Découverte d'Edwin Hubble
Mais peut-être que la découverte la plus importante liée à cet effet est la loi de Hubble. En 1929, l'astronome américain Edwin Hubble a envoyé sontélescope dans le ciel étoilé. En observant des galaxies lointaines, il a découvert une chose intéressante. Beaucoup de ces galaxies étaient entourées d'un halo de brume rouge. Tout comme le son d'un objet qui s'éloigne nous est entendu à un ton plus élevé, de même la couleur d'un corps qui s'éloigne apparaît rougeâtre à l'œil humain. Cela signifiait littéralement que les galaxies s'éloignaient de nous. Fait intéressant, plus une galaxie est éloignée, plus elle recule rapidement. Cette observation a grandement contribué à l'idée la plus populaire parmi les astrophysiciens modernes sur l'Univers en expansion et le Big Bang comme son début.
