Efecto Doppler

Definición

El efecto Doppler establece el cambio de frecuencia de un sonido de acuerdo al movimi movimient ento o relati relativo vo entre entre la fuente fuente del sonido sonido y el observ observado adorr. Este Este movimie movimiento nto pued puede e ser ser de la fuen fuente te, del del obse observ rvad ador or o de los dos. Diría Diríamo mos s que que el efecto efecto Dopple Dopplerr asume asume la frecue frecuenci ncia a de la fuente fuente como como una consta constante nte pero pero lo escuch escuchado ado depend depende e de las velocidades de la fuente y del observador. Por Por la medida medida del efecto efecto Dopple Dopplerr es posibl posible e determ determina inarr la veloci velocidad dad de apro aproxim ximació ación n o alej alejam amie ient nto o de un obje objeto to cele celest ste e con con resp respec ecto to a la Tier Tierra ra. Desd Desde e el mome moment nto o en que todas todas las galaxi galaxias as muestr muestran an un despla desplazam zamien iento to hacia hacia el rojo rojo de las bandas bandas espect espectral rales es es decir decir un alejam alejamien iento to, este este hecho hecho es interp interpret retado ado por la mayoría mayoría de los los astr astrón ónom omos os como como una una prue prueba ba de la teor teoría ía del del Big Big Bang Bang. La defi defini nició ción n del del efec efecto to deriva del nombre del físico austríaco Christian J. Doppler (1803-1853), que fue el primero en descubrir y describir el fenómeno en el año 1843.

Fórmulas y cálculos

En el prim primer er caso caso, las las pert pertur urba bacio cione nes s gene genera rada das s por por la fuen fuente te tien tienen en la mism misma a frec frecue uenc ncia ia en el luga lugarr en que que se origin originan an que que en el luga lugarr dond donde e son son perc percib ibid idas as. La longitud de la onda es

. En el segun segundo do caso caso, la fuent fuente e se mueve mueve: el obser observa vado dorr

del cual la fuente se aleja percibe las perturbaciones como si la onda tuviera la longitud

; el observador al cual la fuente se dirige lo hace como si su longitud

fuera

.

El cálculo de estas longitudes de onda a partir de la velocidad de propagación de la onda onda, la veloc velocid idad ad de la fuent fuente e (F) y el perío período do se hace hace con las sigui siguien ente tes s fórm fórmul ulas as:

Las

frecuenci frecuencias as se pueden pueden calcular calcular usando usando las siguientes fórmulas:

La

velocidad velocidad del sonido sonido está determinada

por

el medio en

que

éste se mueve,

y

por lo tanto es

la

misma misma cuando cuando

la fuen fuente te está está en movi movimi mien ento to que que cuan cuando do está está en repo reposo so. La frec frecue uenc ncia ia y la longit longitud ud de onda onda perci percibid bidas as cambia cambian n. A veces es conven convenien iente te expres expresar ar el cambio cambio de longitud de onda como una fracción de la longitud de onda de la fuente en reposo :

Su impo import rtan anci cia a se encu encuen entr tra a en el hech hecho o de que que mues muestr tran an que que el camb cambio io rela relati tivo vo de frecue frecuenci ncia a depend depende e de la relaci relación ón velocid velocidad ad de la fuente fuente/ veloci velocidad dad de prop propag agac ació ión n de la onda onda, no de amba ambas s velo velocid cidad ades es.