Efecto Doppler

Llamado así por el austríaco christian doppler. es el aparente cambio de frecuencia deuna onda producida por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador.

Doppler determinó que las ondas de sonido tendrían unafrecuencia más alta si la fuente del sonido se movía endirección al receptor y una frecuencia más baja si la fuente delsonido se alejaba del receptor.

El principio general es:•Si una fuente de las ondas se acerca a un observador, la frecuencia de las ondas que éste mide es mayor que

la que mide el emisor. En el caso óptico, esto se denomina “corrimiento hacia el violeta” (o hacia el azul).

•Si la fuente se aleja del observador, éste mide una frecuencia menor que el emisor. Esto se denomina

“corrimiento hacia el rojo”

Un ejemplo típico de esto es el tren. Cuando un tren se acerca,el sonido del silbato tiene un tono más alto que lo normal.Puede oír como el tono cambia mientras el tren pasa. Lo mismo ocurre con las sirenas de los autos de policía y con los motores de autos de carrera.

Trate de recordar el sonido de una sirena cuando se mueve en su dirección y luego pasa. Los sonidos cambian. Este cambio se explica a través del Efecto Doppler. Las ondas de sonido que se mueven hacia usted son ondas comprimidas, mientras que las ondas que pasan, están extendidas. Esto sucede con muchos tipos de ondas.

EFECTO DOPPLER PARA LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

El efecto Doppler también se aplica a laradiación electromagnética. Cuando unafuente emisora de ondas de luz o de radio semueve respecto a un observador se produceuna variación de la frecuencia medida. En elcaso de la luz procedente de las galaxias, fue eldescubrimiento del corrimiento hacia al rojo,lo que permitió averiguar la expansión delUniverso.

Cuando se emplean cálculos relativistas resulta la expresión para la frecuencia medida por el observador

EFECTO DOPPLER RELATIVISTA

El cambio en frecuencia observado cuando la fuente se aleja viene dado por la siguiente expresión:

El efecto Doppler relativista es el cambio observado en la frecuencia dela luz procedente de una fuente en movimiento relativo con respecto alobservador. El efecto Doppler relativista es distinto del efecto Doppler deotro tipo de ondas como el sonido debido a que la velocidad de la luz esconstante para cualquier observador independientemente de su estado demovimiento. A su vez, requiere para su explicación el manejo de la teoría dela relatividad especial.

El efecto Doppler relativista nodifiere del efecto Doppler normal avelocidades de desplazamiento muyinferiores a las de la luz. Pero adiferencia del efecto Dopplerclásico, cuando el objeto se muevecon respecto del emisor en unadirección diferente a la de uniónentre ambos se puede definir unefecto Doppler transverso y unefecto Doppler lateral.

Demostración de la aberración de la luz y el efecto Doppler relativista

APLICACIONES DEL EFECTO DOPPLER

Sistema de radar

El radar Doppler es aquel radar que usa el efecto Doppler en los ecos de

retorno de blancos para medir su velocidad radial. Para ser más

específico, la señal de microonda enviada por el haz direccional en la

antena de radar se refleja hacia el radar y se comparan las frecuencias,arriba o abajo desde la señal original, permitiendo mediciones directas y

altamente seguras de componentes de velocidades de blancos, en ladirección del haz. Los radares Doppler se usan en defensa aérea, control

del tráfico aéreo, sondeo de satélites, radar policial de velocidad, y en

radiología.

Los ultrasonidos son ondas sonoras de muy alta frecuencia que avanzan según los principios de las ondas mecánicas,es decir, sufren fenómenos de atenuación, dispersión y reflexión ("rebote") dependiendo de las propiedades físicas delas estructuras que encuentran a su paso. Estas propiedades son aprovechadas para estudiar estructuras situadasen el interior del cuerpo, de tal manera que emitiendo un haz de ultrasonidos sobre la superficie (por ejemplo, deltórax), éste se refleja al chocar con estructuras del interior que no puede atravesar (las estructuras cardíacas),pudiendo recogerse estas señales a través del mismo instrumento utilizado para su emisión. Un aspecto esencial deesta técnica es que es inocua. Hasta la fecha no se conocen efectos nocivos sobre el organismo de la aplicación deultrasonidos dentro del rango de frecuencias utilizado para el diagnóstico ecográfico.

La Ecocardiografía

En Astrofísica

El efecto Doppler ha permitido numerosos avances

en astrofísica, por ejemplo para determinar la estructura

de las galaxias y la presencia de materia oscura, el

estudio de estrellas dobles, el estudio de estrellas dobles

o para medir los movimientos de las estrellas y de lasgalaxias. Esto último, por decirlo de alguna forma, se

consigue observando el color de las galaxias y cuerpos

estelares, pues la luz, al igual que el sonido, es una onda

cuya frecuencia a la que la percibimos puede variar enfunción del movimiento: