EFECTO DOPPLER.

El efecto Doppler, llamado así por el físico austriaco Christian Andreas Doppler, es el cambio de frecuencia aparente de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador.
Hay ejemplos cotidianos del efecto Doppler en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación de esas ondas. La velocidad de una ambulancia (50 km/h) puede parecer insignificante respecto a la velocidad del sonido al nivel del mar (unos 1235 km/h), sin embargo, se trata de aproximadamente un 4 % de la velocidad del sonido, fracción suficientemente grande como para provocar que se aprecie claramente el cambio del sonido de la sirena desde un tono más agudo a uno más grave, justo en el momento en que el vehículo pasa al lado del observador.

En el caso del espectro visible de la radiación electromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, produciéndose un corrimiento hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el azul. Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidades elevadas, como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisión como espectrómetros. Si el objeto emisor se moviera a fracciones significativas de la velocidad de la luz, sí sería apreciable de forma directa la variación de longitud de onda.

EFECTO DOOPLER.

EJEMPLO: 

Una ambulancia se desplaza hacia el este a 33,5 m/s. Su sirena emite un sonido de 400 Hz de frecuencia. Calcular la frecuencia aparente que percibe un observador que viaja en su auto, también hacia el este, a 28,6 m/s, cuando:

a) conforme el auto se acerca a la ambulancia

b) conforme el auto se aleja de la ambulancia.

Datos que tenemos:

(Vf) Velocidad de la fuente: 33,5 m/s

(ff) Frecuencia del sonido de la fuente: 400 Hz

(Vo) Velocidad del receptor u observador: 28,6 m/s

(Vs) Velocidad del sonido: 340 m/s

(f’) Frecuencia relativa que llega al receptor (desconocida)


Hay un pequeño detalle: ambos, fuente y receptor, se mueven en la misma dirección.
Solucion:

a) conforme el auto se acerca a la ambulancia.


En realidad, la que se acerca es la ambulancia por su mayor velocidad. Para la fórmula, igual se considera que el auto se aleja de la fuente a 28,6 m/s. y que la fuente se acerca al receptor a 33,5 m/s.

Respuesta: El receptor percibe una frecuencia relativa de 406 Hz

b) conforme el auto se aleja de la ambulancia.

Ahora el auto, desde atrás, se acerca a la fuente a 28,6 m/s y la fuente (ambulancia) se aleja del receptor a 33,5 m/s.

Respuesta: Ahora el receptor percibe una frecuencia relativa de 394 Hz.