Introduction

Savez-vous que lorsque vous vous faites flashés sur la route, c'est à cause d'un phénomène appelé effet Doppler ? Vous avez pu être confronté à ce même phénomène en passant des examens médicaux car on le retrouve aussi en médecine. La question que l'on va maintenant se poser est de savoir comment l'effet Doppler permet-il de réaliser un diagnostic médical? Pour cela, dans un premier temps je vais vous présenter ce qu'est l'effet Doppler et quelles formules le définissent, puis dans un second temps de voir son application dans l'échographie Doppler.

I/Qu'est l'effet Doppler et quelles formules le définissent

L'effet Doppler est un phénomène qui se produit lorsqu'une source de vibrations ou de rayonnements est en mouvement relatif par rapport à un observateur. Il se traduit par une modification de la fréquence reçue par l'observateur. La fréquence reçue est donc différente de celle émise. 

Je vous invite à regarder la figure 1 qui est un schéma de l'effet Doppler. On peut voir une ambulance s'éloigner d'un observateur et se rapprocher d'un autre. Dans le cas où elle s'éloigne de l'observateur, la fréquence reçue par celui-ci dépend de la célérité de l'onde (=vitesse de propagation de l’onde), de la fréquence émise et de la vitesse de la source (ici ambulance). Vous pouvez le voir dans la formule 1 de mon support. A l'aide de cette formule, on trouve que la fréquence reçue est inférieure à la fréquence émise. Cela signifie que le son perçu par l'observateur sera plus grave. Dans le second cas, c'est l'inverse. L'ambulance s'approche de l'autre observateur. La fréquence reçue par celui-ci dépend toujours de la célérité de l'onde, de la fréquence émise et de la vitesse de l'ambulance comme vous pouvez le voir avec la formule 2, qui diffère légèrement de la première. Cette fois-ci, la fréquence reçue par l'observateur est supérieure à celle émise. Cet observateur percevra alors un son plus aigu.

On appelle décalage Doppler la différence delta f de fréquence entre la fréquence reçue et la fréquence émise. C'est la formule 3 de mon support. Ce décalage Doppler permet de déterminer la vitesse d'une source émettant des rayonnements. La formule concernant la vitesse est aussi donnée sur mon support (formule 4). On suppose ici que la vitesse de déplacement de la source est très faible devant la vitesse de l'onde. L'effet du déplacement de la source n'affecte pas la célérité de l'onde, mais contracte et augmente la longueur d'onde, et par extension agit sur la fréquence reçue.