Efecto Doppler: Qué es, sonido, luz y fórmulas

El efecto Doppler es un fenómeno físico relacionado con la variación de frecuencia percibida de una onda en movimiento en relación con un observador.

Este efecto fue estudiado por el físico austriaco Christian Doppler (1803-1853) y el descubrimiento lleva su nombre. por lo tanto, efecto doppler.

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El efecto Doppler se puede observar en todas y cada una de las ondas electromagnéticas, como la luz, u ondas mecánicas, como el sonido.

efecto Doppler
Imagen ilustrativa del efecto Doppler en reposo (izquierda) y en movimiento (derecha)

De esta forma, el efecto se percibe desde el movimiento. A medida que se acerca la fuente de sonido o luz, la frecuencia percibida aumenta y, a medida que se aleja del observador, la frecuencia disminuye..

Fórmulas de efecto Doppler

Es importante darse cuenta de que la frecuencia de propagación de la onda no varía. La fórmula se refiere a la frecuencia de onda capturada por el observador.

Fórmula clásica (sonido)

Así, la fórmula clásica del efecto doppler utilizada por su relación con el sonido es:

f con subíndice percibido al final del subíndice igual al espacio f con subíndice real al final del subíndice signo de multiplicación numerador paréntesis izquierdo v con subíndice de sonido al final del subíndice más o menos v con subíndice del observador final del subíndice paréntesis a la derecha en el denominador paréntesis a la izquierda v con subíndice de sonido al final del subíndice más o menos v con el subíndice de origen al final del subíndice paréntesis derecho al final de la fracción

  • Cuando la fuente y el observador se acercan: + en el numerador y – en el denominador.
  • Cuando la fuente y el observador se alejan: – en el numerador y + en el denominador.

En el caso del sonido, que es más fácil de observar, se puede notar que el sonido tiende a disminuir a medida que la fuente se aleja del observador.

efecto de sonido doppler
La frecuencia percibida varía según el movimiento en relación a los observadores

Fórmula relativista (luz)

En el caso de la luz, a medida que se acercan, su frecuencia tiende a la ultravioleta (frecuencia más alta) y a medida que se alejan, tienden a la infrarroja (más baja). Los astrónomos observan esta variación en relación con el movimiento de la luz en el espacio.

El astrónomo Edwin Hubble observó que las galaxias vecinas cuando se observan muestran un «corrimiento al rojo», lo que demuestra que su luz percibida está en una frecuencia más baja (tiende a rojo) que la emitida.

De esta manera, dedujo que las otras galaxias se están alejando de la nuestra, lo que implica que el universo se está expandiendo. La Ley de Hubble se basó en el efecto Doppler.

A diferencia del sonido, la luz se propaga independientemente de un medio, su velocidad siempre lo será. Su fórmula se basa únicamente en la velocidad relativa entre la fuente y el observador.

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