Efecto doppler

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APLICACIONES DEL EFECTO DOPPLER
Entre las muchas aplicaciones del efecto Doppler se encuentra el papel destacado que jugó en la formulación en 1929 de la teoría del big bang por el astrónomo Edwin Hubble (1889-1953). La luz procedente otras galaxias que se recibe en observatorios astronómicos llega con una frecuencia menor (longitud de onda mayor) que la de emisión (se dice que estádesplazada hacia el rojo). Hubble se dio cuenta que esto debía deberse al efecto Doppler y lo interpretó como una evidencia de que dichas galaxias se están alejando de nosotros. Aplicando la ley del efecto Doppler comprobó que la velocidad de alejamiento de las galaxias es mayor cuanto más distantes estén de nosotros, lo que resulta coherente con la concepción de un Universo en expansión. Todo ellollevó a Hubble a plantear que el Universo debía haberse iniciado con una gran explosión (big bang) y suponer que desde entonces permanece en expansión.
El efecto Doppler posee muchas otras aplicaciones. Este fenómeno se emplea en los radarares que se utilizan para medir la velocidad de los automóviles y de las pelotas en varios deportes. También en la astronomía utilizan el efecto Doppler de la luz degalaxias distantes para medir su velocidad y deducir su distancia.
Los médicos usan fuentes de ultrasonido para detectar las pulsaciones del corazón de un feto; los murciélagos lo emplean para detectar y cazar a un insecto en pleno vuelo. Cuando el insecto se mueve más rápidamente que el murciélago, la frecuencia reflejada es menor, pero si el murciélago se está acercando al insecto, lafrecuencia reflejada es mayor.

Ultrasonidos e Infrasonidos

El ultrasonido
Es un tipo de onda acústica que tiene una frecuencia de onda mucho mayor a la que podemos percibir (aproximadamente 20.000 Hz). Algunos animales como los delfines lo utilizan para comunicarse y en el caso de los murciélagos, lo emplean para orientarse a través del efecto Doppler. A este fenómeno se le denominaecolocalización.  Esto funciona gracias a que las ondas tienen una frecuencia tan alta que ‘’rebotan’’ en los objetos y regresan a ellos prácticamente sin perder calidad, de forma que son capaces de calcular la distancia de los obstáculos por medio del tiempo que  tarda la onda en ir y volver.
Los ultrasonidos se aprovechan para varios propósitos dentro de los distintos campos de la ciencia. Veamos lasprincipales aplicaciones que tienen:
Guiado y sondeo
Una de las principales aplicaciones de los ultrasonidos es la que tiene que ver con los sensores para guiado y sondeo. Aquí es donde entra en juego el tema de acústica submarina, aplicado en el sondeo del fondo del mar, navegación de submarinos, detección de bancos de pescado, entre otros. También es utilizado en los sensores de aparcamiento quetraen muchos de los coches recientes para evitar golpes contra otro coche o contra una farola, por ejemplo.
El funcionamiento genérico es bastante simple: se trata de emitir pulsos ultrasónicos y contar el tiempo que tardan en regresar. De este modo, conociendo la velocidad de propagación, se puede estimar la distancia recorrida por la onda (ida y vuelta al obstáculo).
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Figura 3. Sensor deaparcamiento
Medicina y biología
La técnica más conocida, sin ninguna duda, es la ecografía (ver figura 4). La idea, una vez más, es inyectar ultrasonidos a través de la piel en el organismo del paciente (baja intensidad, en torno a unos pocos miliwatios). Estos se reflejan a medida que vayan pasando de unos medios a otros y los ecos son procesados para mostrarlos finalmente por pantalla. Losmédicos aplican un gel sobre la piel antes de producir los ultrasonidos, pues bien, este gel no es más que un material que sirve a modo de acoplo de impedancias para evitar la reflexión excesiva del ultrasonido en la propia superficie de la piel.
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Figura 4. Efecto Doppler en la Medicina (ecografía Doppler bidimensional)
Aplicaciones físicas
Las aplicaciones físicas de los ultrasonidos...
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