L'effet Doppler-Fizeau

Pour les galaxies plus lointaines, on utilise le fait que les spectres des galaxies sont décalés vers le rouge par rapport à des spectres identiques qui seraient obtenus en laboratoire. Il s'agit là d'une propriété des ondes. Ici il s'agit des ondes lumineuses, mais c'est aussi valable pour les ondes sonores.

Ainsi, nous avons tous observé qu'un train ou une moto qui s'approche de nous émet un son aigu (donc de fréquence plus haute, et de plus petite longueur d'onde) alors que lorsqu'il s'éloigne de nous le son nous semble plus grave (donc de plus basse fréquence, et de longueur d'onde plus grande). On peut donc dire que le signal sonore émis par une source qui s'éloigne de nous est décalé vers les grandes longueurs d'onde. Ceci est également vrai pour les signaux lumineux ; c'est ainsi que l'on a pu constater que la lumière des galaxies reçue par l'observateur apparaît décalée vers les grandes longueurs d'onde, c'est-à-dire vers le rouge.

Il s'agit de l'effet Doppler-Fizeau, qui a diverses applications pour la mesure des vitesses dans la vie courante. Par exemple, les radars sur les routes sont basés sur la mesure du décalage Doppler d'une onde réfléchie par un véhicule en mouvement, et en médecine l'échographie Doppler permet de mesurer la structure et le flux sanguin présent dans les artères.