El efecto Doppler es un medio por el cual las propiedades de onda (específicamente, frecuencias) están influenciadas por el movimiento de una fuente o o oyente. La imagen a la derecha demuestra cómo una fuente en movimiento distorsionaría las ondas que provienen de ella, debido al efecto Doppler (también conocido como Doppler shift ).
Si usted y amp; apos; alguna vez han estado esperando en un cruce de ferrocarril y escucharon el silbato del tren, usted y amp; apos; probablemente hayan notado que el tono del silbato cambia a medida que se mueve en relación con su posición. Del mismo modo, el tono de una sirena cambia a medida que se acerca y luego te pasa por el camino.
Cálculo del efecto Doppler
Considere una situación en la que el movimiento está orientado en una línea entre el oyente L y la fuente S, con la dirección del oyente a la fuente como la dirección positiva. Las velocidades vL y vS son las velocidades del oyente y la fuente en relación con el medio de onda (aire en este caso, que se considera en reposo). La velocidad de la onda de sonido, v , siempre se considera positiva.
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Aplicando estos movimientos y omitiendo todas las derivaciones desordenadas, obtenemos la frecuencia escuchada por el oyente ( fL ) en términos de la frecuencia de la fuente ( fS ):
fL = [( v + vL ) / ( v + (tixag_1
Si el oyente está en reposo, entonces vL = 0.
& lt; br & gt ;
Si la fuente está en reposo, entonces vS = 0.
& lt; br & gt ;
Esto significa que si ni la fuente ni el oyente se mueven, entonces fL = fS , que es exactamente lo que uno esperaría.& lt; / br & gt ;
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Si el oyente se está moviendo hacia la fuente, entonces vL & amp; gt; 0, aunque si se aleja de la fuente & amp; apos; s vL & amp; lt; 0).
Alternativamente, si la fuente se está moviendo hacia el oyente, el movimiento está en la dirección negativa, entonces vS & amp; lt; 0, pero si la fuente se aleja del oyente entonces vS & amp; gt; 0).
Efecto Doppler y otras ondas
El efecto Doppler es fundamentalmente una propiedad del comportamiento de las ondas físicas, por lo que no hay razón para creer que se aplica solo a las ondas sonoras. De hecho, cualquier tipo de ola parecería exhibir el efecto Doppler.
Este mismo concepto se puede aplicar no solo a las ondas de luz. Esto desplaza la luz a lo largo del espectro electromagnético de la luz (tanto la luz visible como más allá), creando un cambio Doppler en las ondas de luz que se llama desplazamiento al rojo o desplazamiento al blues, dependiendo de si la fuente y el observador se están alejando unos de otros o hacia el otro. En 1927, el astrónomo Edwin Hubble observó que la luz de las galaxias distantes cambiaba de una manera que coincidía con las predicciones del cambio Doppler y pudo usarla para predecir la velocidad con la que se alejaban de la Tierra. Resultó que, en general, las galaxias distantes se alejaban de la Tierra más rápidamente que las galaxias cercanas. Este descubrimiento ayudó a convencer a los astrónomos y físicos (incluidos & amp; # x200B; Albert Einstein) de que el universo se estaba expandiendo realmente, en lugar de permanecer estático por toda la eternidad, y finalmente estas observaciones condujeron al desarrollo de la teoría del big bang.
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