grand oral detecter exoplanete grace a effet doppler

« Introduction Bonjour, je vais vous parler de la détection des exoplanètes grâce à l'effet Doppler.

Une exoplanète, ou planète extra-solaire, est une planète située en dehors de notre système solaire et orbitant autour d’une étoile ou d’une naine brune.

La première exoplanète confirmée, 51 Pegasi b, a été découverte en 1995 par une équipe d’astrophysiciens.

Cette découverte a marqué le début d'une nouvelle ère dans l'astronomie, car détecter des planètes en dehors de notre système solaire est une tâche extrêmement difficile avec des méthodes d’observations traditionnelles. Les planètes n’émettent pas de lumière par elles-mêmes et ne sont visibles que par la réflexion de la lumière de leur étoile.

De plus, les étoiles émettent énormément de lumière, éclipsant complètement la faible lueur réfléchie par les planètes qui orbitent autour.

Pour ces raisons, la recherche de planètes extrasolaires n’a vraiment pu débuter qu’à la fin du 20ème siècle avec l’apparition de nouvelles méthodes, dont l'une des plus importantes est celle des vitesses radiales, connue sous le nom de l’effet Doppler. Nous allons structurer notre présentation en trois parties : 1.

Comprendre l'effet Doppler : Nous examinerons en détail ce qu'est l'effet Doppler et comment il s'applique aux ondes, en particulier aux ondes électromagnétiques. 2.

Application de l'effet Doppler aux étoiles et aux exoplanètes : Nous expliquerons comment l'effet Doppler est utilisé pour détecter des exoplanètes en observant les variations de la lumière émise par les étoiles. 3.

Analyse des données et preuve de l'existence des exoplanètes : Nous discuterons de la manière dont les astronomes analysent les variations des raies spectrales des étoiles pour confirmer la présence d'exoplanètes et comment ces données sont interprétées. Première Partie : Comprendre l'effet Doppler L’effet Doppler est le changement de fréquence d’une onde en fonction de l’état de mouvement de son émetteur et de son récepteur.

Pour illustrer ce principe, prenons l’exemple du son d’une sirène. Lorsque le véhicule émettant la sirène s’approche d’un observateur, le son est perçu plus aigu, et lorsqu’il s’éloigne, le son est perçu plus grave.

En effet, lorsque le véhicule est immobile, la fréquence perçue est la même aux deux points à distance égale de celui-ci et égale à la fréquence d’émission.

En revanche, si le véhicule est en mouvement, entre deux périodes, il parcourt une distance.

Si le véhicule s’approche d’une personne, la période reçue sera plus courte que la période d’émission, et, au contraire, la fréquence sera plus grande.

Inversement, si le véhicule s’éloigne, la période des ondes reçues sera plus grande que la période d’émission, et la fréquence plus petite : c’est l’effet Doppler. (Faire un schéma de l'effet Doppler : à l'arrêt et en mouvement) l'expression de l'effet Doppler pour une source en mouvement est donnée par : fr = fe(v+vr/v+vs) où fr est la frequence observé , fe la frequence emise, v la vitesse des ondes dans le milieu, vr et vs la vitesse de l’observateur et de la source par rapport au milieu de propagation des onde Exemple avec le son : Si une ambulance se déplace vers vous à une vitesse de 30 m/s, et que la vitesse du son dans l'air est de 340 m/s, avec une fréquence de sirène émise à 700 Hz, la fréquence observée peut être calculée. Cas où la voiture se rapproche : fr= 700(340+30/340) fr = 700(370/340) La fréquence observée est donc environ 761.6 Hz lorsque l'ambulance se rapproche. Cas où la voiture s'éloigne : fr= 700(340-30/340) fr = 700(310/340) La fréquence observée est donc environ 638.4 Hz lorsque l'ambulance s'éloigne.

Cela montre comment le mouvement affecte la perception de la fréquence. Pour les ondes électromagnétiques, la formule simplifiée lorsque l'observateur est immobile est : Δλ /λ = v/c ou Δλ est le decalage de longueur d’onde, λ la longueur d’onde au repos, v la vitesse radiale de la source par rapport a l’observateur, et c la vitesse de la lumiere. Exemple avec la lumière : Si une étoile se déplace à une vitesse radiale de 30 km/s par rapport à la Terre, et que la longueur d'onde de la lumière émise au repos est de 500 nm, nous pouvons calculer le décalage de longueur d'onde observé. Δλ/500= 30*10**3/3*10**8 Δλ= 500 * 30*10**3/3*10**8 Δλ= 500 * 10**-4 Δλ= 0,05nm Le.... »