The Doppler Effect

EFECTO DOPPLEREl efecto Doppler es el nombre dado al cambio de frecuencia de una onda como un resultado del movimiento de la fuente o el movimiento del observador.Cuando una fuente está en movimiento:• Las ondas de sonido son emitidos a una frecuencia particular deLa fuente.• La velocidad de la onda de sonido en el aire no cambia, pero el movimiento de la fuente significa que los frentes de onda son todos • agrupados up 'por delante de la fuente.• Esto significa que el observador estacionario recibe sonidoOlas de reducida longitud de onda.• Reducción de la longitud de onda corresponde a un aumentoLa frecuencia de sonido.El efecto general es que el observador al escuchar el sonido con una frecuencia mayor de lo que fue emitida por la fuente. Esto se aplica cuando la fuente se está moviendo hacia el observador. Un análisis similar muestra rápidamente que si la fuente está moviendo

Lejos del observador. Sonido de una frecuencia más baja se recibirán. Un cambio de la frecuencia también se puede detectar si la fuente es estacionaria. Pero el observador está en movimiento.• Cuando un coche de policía o una ambulancia que pasa en el camino, se puede oír el tono del cambio de sonido de alta a baja frequency.it es alta cuando se acerca y baja cuando se va.• Los detectores de radar pueden utilizarse para medir la velocidad de unaMover objeto. Lo hacen mediante la medición del cambio enLa frecuencia de la onda reflejada.• Para el efecto Doppler para ser notable con las ondas de luz, la fuente (o el observador) tiene que estar moviéndose a gran velocidad. Si una fuente de luz de una determinada frecuencia se aleja de un observador, el observador recibirá luz de frecuencia más baja. Dado que el rojo del espectro tiene una frecuencia más baja que el resto de colores, esto se llama un desplazamiento hacia el rojo.• Si la fuente de la luz se está moviendo hacia el observador, habrá un cambio de color azul.

MATEMÁTICAS DEL EFECTO DOPPLER

Las ecuaciones matemáticas que se aplican al sonido se indicanEn esta página.Por desgracia, el mismo análisis no se aplica a la luz -las velocidades no se pueden resolver en relación con el medio. Es, sin embargo, posible derivar una ecuación para la luz que resulta ser exactamente de la misma forma que la ecuación para el sonido, siempre y cuando se cumplan dos condiciones:• Se utiliza la velocidad relativa de la fuente y detectorEn las ecuaciones.• Esta velocidad relativa es mucho menor que la velocidad de la luz.Proporcionar - velocidad relativa de la fuente y el observadorFrecuencia de la fuente - velocidad de la luzCambio en la frecuencia

Fuente en movimientoFuente se mueve de A a DQx: observador estacionario recibe sonido a una frecuencia más bajaPX: observador estacionario recibe sonido a una frecuencia más altaRecibe frecuencia a la PRecibida frecuencia con la Q

Detector de movimiento

En el tiempo Δt, observador ha movido VoΔtSi observador se aleja de la fuente:Si observador se mueve hacia la fuente:

Ejemplo:

La frecuencia de la bocina de un automóvil se mide por un observador estacionario como 200Hz cuando el coche está en reposo. ¿Qué frecuencia se oirá si el coche se aproxima al observador en 30m s-1? (Velocidad del sonido en el aire es de 330 ms -1)