Efecto doopler

EFECTO DOPPLER
El fenómeno fue descrito por primera vez por el matemático y físico austriaco Christian Doppler (1803-1853).
El efecto, establece el cambio de frecuencia de un sonido de acuerdo al movimiento relativo entre la fuente del sonido y el observador. Este movimiento puede ser de la fuente, del observador o de los dos. Diríamos que el efecto Doppler asume la frecuencia de la fuente comouna constante pero lo escuchado depende de las velocidades de la fuente y del observador.
Este efecto lo podemos observar en ondas de todo tipo (ondas sonoras, ondas electromagnéticas, etc.).
Ejemplos de efecto doppler
si uno está cerca de la vía del ferrocarril y escucha el silbato del tren al aproximarse, se advierte que el tono del silbido es más alto que el normal que se escucha cuandoel tren está detenido. A medida que el tren se aleja, se observa que el tono que se escucha es más bajo que el normal.
En forma similar, en las pistas de carreras, el sonido de los automóviles que se acercan a la gradería es considerablemente más alto en tono que el sonido de los autos que se alejan de la gradería.
Si la fuente de sonido está fija, un oyente que se mueva hacia la fuenteobservará un aumento similar en el tono. Un oyente que se aleja de la fuente de sonido escuchará un sonido de menor tono.
Todos hemos notado que la altura (característica de un sonido) de la sirena de una ambulancia que se aproxima se reduce bruscamente cuando la ambulancia pasa al lado nuestro para alejarse.

 
 
 
 
 
 
 
Cuando la ambulancia se acerca, las ondas provenientes de la sirena secomprimen, es decir, el tamaño de las ondas disminuye, lo cual se traduce en la percepción de una frecuencia o altura mayor. Cuando la ambulancia se aleja, las ondas se separan en relación con el observador causando que la frecuencia observada sea menor que la de la fuente.  
Consideremos el caso de las ondas en la superficie del agua: supongamos que en el centro de un estanque hay un bichomoviendo sus patas periódicamente. Si las ondas se originan en un punto, se moverán desde ese punto en todas direcciones. Como cada perturbación viaja por el mismo medio, todas las ondas viajarán a la misma velocidad y el patrón producido por el movimiento del bicho sería un conjunto de círculos concéntricos. Estos círculos alcanzarán los bordes del estanque a la misma velocidad. Un observador en elpunto A (a la izquierda) observaría la llegada de las perturbaciones con la misma frecuencia que otro B (a la derecha). De hecho, la frecuencia a la cual las perturbaciones llegarían al borde sería la misma que la frecuencia a la cual el bicho las produce. Si el bicho produjera 2 perturbaciones por segundo, entonces cada observador detectaría 2 perturbaciones por segundo.
                                                                                                                                                                                                      
 
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                  Es importante notar que el efecto no se debe a un cambio real de la frecuencia de la fuente. En el ejemplo anterior, el bicho produce en los dos casos 2 perturbaciones por segundo; sólo aparentemente para el observador al cual el bicho se acerca parece mayor. El efecto se debe a que la distancia entre B y el bicho se reduce y la distancia a A aumenta.
Fórmulas y cálculos
Para poder expresar connúmeros el fenómeno descrito anteriormente, consideremos los esquemas siguientes:
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Fuente fija con respecto al observador:
la frecuencia de la fuente y la frecuencia
observada coinciden |   | Fuente en movimiento:
la frecuencia de la fuente es menor que
la observada por el observador del cual se aleja
y mayor que la observada por el observador al
cual se...