Efecto Dopler

EFECTO DOPPLER
El efecto Doppler 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 como una constante pero lo escuchado depende de las velocidades de la fuente y del observador.
Lafrecuencia que percibirá el observador se puede hallar de la siguiente relación:

Donde:
fo = frecuencia del observador
ff = frecuencia de la fuente
v = velocidad del sonido
vf = velocidad de la fuente
los velocidades vo y vf son positivas si hay acercamiento y son negativas si se alejan.

| | PROPIEDADES DE LAS ONDAS - Efecto Doppler | |
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El efecto Doppler  consiste en unavariación de la frecuencia y la longitud de onda recibidas respecto de la frecuencia y la longitud de onda emitidas, que es causada por el movimiento relativo entre el foco emisor de las ondas y el receptor. Fue propuesto por Cristian Doppler (1803-1853) en 1842 en un trabajo llamado "Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros". Fizeau descubrió independientemente el mismofenómeno en 1848 (en Francia se conoce como efecto Doppler-Fizeau). |
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Para ayudar a entender el efecto Doppler hemos diseñado una animación Modellus interactiva en la que un foco puntual emite ondas circulares de una determinada frecuencia y longitud de onda. La aplicación permite dar velocidad a la fuente emisora y comprobar el efecto que tiene sobre las ondas recibidas |
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Lógicamente el efecto Doppler aumenta al incrementarse la velocidad de propagación del foco aumenta (puedes consultar en el documento vinculado la ley que calcula este incremento). Si dicha velocidad supera a la propia velocidad de propagación de la onda por el medio, los frentes de onda se agolpan en la dirección hacia la que avanza el foco, adquiriendo un perfil especial. Se dice eneste caso que se produce una onda de choque, porque el foco emisor "rompe" una barrera que forman en el medio los frentes de onda que él mismo emite. Así lo hace, por ejemplo, la proa afilada de un barco cuando avanza a una velocidad suficiente y atraviesa las olas que el propio barco genera o un avión cuando avanza por el aire a una velocidad mayor que la del sonido. Oímos entonces una detonaciónproducida cuando el avión atraviesa los frentes de onda.En 1845, el científico holandés Buys-Ballot (1817-1890) estudió el efecto Doppler en el sonido. Utilizó trompetistas montados en trenes en marcha para comprobar que el tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja. Este hecho se experimenta cotidianamente cuando escuchamos elsonido emitido desde un coche por una bocina o por una sirena. El conductor, dentro del coche, escucha ese sonido con normalidad, porque su situación es de reposo relativo respecto del foco emisor. En cambio, desde la calle se percibe el sonido con un tono más agudo que el emitido (es decir, con mayor frecuencia y menor longitud de onda) mientras vemos al vehículo acercarse, y con un tono más graveque el emitido (menor frecuencia) mientras vemos al vehículo alejarse. Tal como muestra la aplicación adjunta, si el vehículo se aproxima hacia donde estamos y luego se aleja oímos un cambio de tonalidad peculiar en el sonido que llega procedente de la bocina o la sirena |
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 Entre las muchas aplicaciones del efecto Doppler mencionamos el papel destacado que jugó en la formulación en 1929de la teoría del big bang y la expansión del Universo. 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 está desplazada hacia el rojo). El astrónomo estadounidense  Hubble (1889-1953) planteó en 1929 que este hecho debía deberse al efecto Doppler y lo interpretó como una evidencia...