GUIA Efecto Doppler

Extracto De Wikipedia, la enciclopedia libre

Alguna vez esperando cruzar una calle hemos
escuchado el sonido de de una sirena de un vehículo,
recordaremos como va cambiando el sonido a medida que el
móvil se nos acerca, y especialmente el cambio del tono,
justamente cuando acaba de pasarnos. Si hubiésemos viajado en
el coche no hubiéramos observado este cambio. Cuando una
fuente de sonido enmovimiento se nos acerca, apreciamos un
aumento en la frecuencia. El tono nos parece más agudo. En
cambio
si
se
nos
aleja,
disminuye.
Johann Doppler (1803-1853) estudió este fenómeno físico, por este
motivo, este fenómeno recibe el nombre de "efecto Doppler". Las
ondas de radio que son muy diferentes presentan un efecto
parecido. Si una fuente de radio en movimiento se nos acerca
observamos unaumento de la frecuencia (frecuencia aparente).
Todo
lo
contrario
si
se
nos
aleja.
La distancia en la que ocurre este hecho con respecto al receptor,
incide inversamente en el valor del efecto Doppler. Con respecto
a la frecuencia de emisión es directamente proporcional.
Efecto Doppler

Efecto Doppler, llamado así por el austríaco Christian Doppler consiste en la
variación de la longitud de onda decualquier tipo de onda emitida o recibida por un objeto
en movimiento. Doppler propuso este efecto en 1842 en una monografía titulada Über das
farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels ("Sobre el color de
la luz en estrellas binarias y otros astros").

Su hipótesis fue investigada en 1845 para el caso de ondas sonoras por el
científico holandés Christoph Hendrik DiederikBuys Ballot, confirmando que el tono de un
sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente
se aleja. Hippolyte Fizeau descubrió independientemente el mismo fenómeno en el caso de

ondas electromagnéticas en 1848. En Francia este efecto se conoce como "Efecto DopplerFizeau".

Un micrófono inmóvil registra las sirenas de los policías en movimiento en
diversostonos dependiendo de su dirección relativa.
En el caso del espectro visible de la radiación electromagnética, si el objeto se
aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, desplazándose hacia el rojo. Si el
objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el
azul. Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidadeselevadas,
como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano no puede
captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisión como
espectrómetros. Si el objeto emisor se moviera a fracciones significativas de la velocidad de
la luz, entonces sí seria apreciable de forma directa la variación de longitud de onda.
Sin embargo hay ejemplos cotidianos deefecto Doppler en los que la velocidad a
la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación
de esas ondas. La velocidad de una ambulancia (50 km/h) puede parecer insignificante
respecto a la velocidad del sonido al nivel del mar (unos 1.235 km/h), sin embargo se trata
de aproximadamente un 4% de la velocidad del sonido, fracción suficientemente grande
comopara provocar que se aprecie claramente el cambio del sonido de la sirena desde un
tono más agudo a uno más grave, justo en el momento en que el vehículo pasa al lado del
observador.

Álgebra del efecto Doppler en ondas sonoras
Observador acercándose a una fuente.
Imaginemos que un observador O se mueve con una velocidad
que tiene una
dirección y sentido hacia una fuente S que se encuentra en reposo.El medio es aire y
también se encuentra en reposo. La fuente emite un sonido de velocidad , frecuencia y
longitud de onda . Por lo tanto, la velocidad de las ondas respecto del observador no será
, sino la siguiente

Sin embargo, no debemos olvidar que como la velocidad del medio no cambia, la
longitud de onda será la misma, por lo tanto, si:

Pero como mencionamos en la primera explicación,...