✦ Terminale Spécialité · Physique-Chimie
Son & Effet Doppler

Fiche complète · Flashcards · Quiz adaptatif · Sujets bac réels

01 / Mémorisation
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Flashcards
19 cartes recto/verso sur les formules, définitions et méthodes clés.
19 cartes3 thèmesAléatoire
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02 / Évaluation
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Quiz
1 question à l'écran, 3 niveaux progressifs, correction détaillée après chaque réponse.
35 questions3 niveauxBac réel
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03 / Référence
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Cours
Cours complet avec schémas SVG, formules encadrées et mémo récapitulatif.
5 sections4 schémasMémo
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Flashcards 19 cartes
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Niveau 1
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Basique
6 questions · ~10 min
Définitions, formules directes, vrai/faux. Les bases avant tout.
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Niveau 2
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Intermédiaire
6 questions · ~20 min
Calculs, démonstrations, analyse de situations. Niveau contrôle.
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Niveau 3
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Avancé · Bac
6 sujets · ~40 min
Sujets bac réels Labolycée. Sujet complet + questions + correction.
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Cours — Son & Effet Doppler Terminale Spé
01 — Intensité & niveau sonore

Intensité sonore I

Puissance reçue par unité de surface — grandeur physique objective

I = P / SW·m⁻²

P en watts · S en m²

Niveau sonore L

Sensation auditive — grandeur logarithmique

L = 10·log(I/I₀)décibel (dB)

I₀ = 10⁻¹² W·m⁻² — seuil d'audibilité

Forme réciproque — à connaître par cœur

I = I₀ × 10^(L/10)

Démarche : diviser L par 10 → appliquer 10^x → multiplier par I₀. Intervient dans tous les exercices.

Schéma 1 — Échelle des niveaux sonores
Repères numériques indispensables
dB 0 20 40 60 85 100 120 Seuild'audibilité Conversationnormale ⚠ Dangerprolongée Seuilde douleur I × 2 → +3 dBintensité doublée I × 10 → +10 dBintensité × 10 2 sources → +3 dBI₁+I₂ (pas dB+dB) ⚠ Les intensités s'additionnent — les décibels ne s'additionnent PAS directement
02 — Propagation & atténuation

Source ponctuelle isotrope

La puissance P se répartit sur une sphère de rayon d. Doubler la distance → I divisée par 4.

S = 4πd²surface sphère
I = P / (4πd²)loi en 1/d²
Schéma 2 — Enchaînement I → L (usine à 200 m)
Usine P = 3,98 W d = 200 m I = P/4πd² Intensité sonore I = 7,9×10⁻⁶ W·m⁻² 3,98 / (4π × 200²) L = 10 log(I/I₀) Niveau sonore ≈ 69 dB environnement bruyant log(7,9×10⁶) ≈ 6,9 · L = 10 × 6,9 = 69 dB
03 — Effet Doppler

Définition & formules

Variation de fréquence perçue f_R ≠ f_E quand la distance source-récepteur varie.

Source s'approche
f_R > f_E → plus aigu
λ_R < λ_E · Δf > 0
Source s'éloigne
f_R < f_E → plus grave
λ_R > λ_E · Δf < 0
Δf = f_R − f_Edécalage Doppler
f_R = f_E × v_onde / (v_onde − v)source approche
f_R = f_E × v_onde / (v_onde + v)source éloigne
Schéma 3 — Fronts d'onde (source en mouvement)
v source → Source Obs. A ↓ f grave Obs. B ↑ f aigu λ grande · fronts espacés λ petite · fronts serrés
04 — Démonstration de la formule Doppler
Schéma 4 — Raisonnement des deux bips (source qui s'approche)
Bip 1 émis v · T_E Bip 2 émis t = T_E Bip 1 : parcourt D → reçu en t₁ = D / v_onde Bip 2 : parcourt D − v·T_E → reçu en t₂ Obs.fixe T_R = T_E × (1 − v/v_onde) → T_R < T_E → f_R > f_E ✓
05 — Applications & erreurs classiques

Applications

🚗 Radar cinémomètre💓 Échographie Doppler🌌 Redshift galaxies🌧 Radar météo🛩 Sonar sous-marin🩺 Angiographie

Erreurs classiques

  • Confondre I (W·m⁻²) et L (dB)
  • Additionner les décibels directement
  • Utiliser πd² au lieu de 4πd²
  • Approche → V−v (pas V+v)
  • Oublier de convertir km/h → m/s
Mémo — Toutes les formules
Intensité sonore
I = P / S
Source isotrope
I = P / 4πd²
Niveau sonore
L = 10·log(I/I₀)
Forme inverse
I = I₀ × 10^(L/10)
Décalage Doppler
Δf = f_R − f_E
Approche
f_R = f_E·v/(v−v_s)
Éloignement
f_R = f_E·v/(v+v_s)
Seuil référence
I₀ = 10⁻¹² W·m⁻²