Efecto Doppler

El efecto Doppler, llamado así por el austríaco Christian Andreas Doppler. Doppler propuso este efecto en 1842 en su tratado. Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros).

El científico neerlandés Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot investigó esta hipótesis en 1845 para el caso de ondas sonoras y confirmó 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 Doppler-Fizeau" y en los Países Bajos como el "efecto Doppler-Gestirne".

El Efecto Doppler se observa en ondas de todo tipo (ondas sonoras, ondas electromagnéticas, etc.).

El efecto Doppler se aprecia cuando una fuente de ondas se mueve.

 

Ejemplo

Un observador se mueve a una velocidad de 42 m/s hacia un trompetista en reposo. El trompetista está tocando (emitiendo) la nota La (440 Hz). ¿Qué frecuencia percibirá el observador, sabiendo que = 340 m/s

Solución: Si el observador se acerca hacia la fuente, implica que la velocidad con que percibirá cada frente de onda será mayor, por lo tanto la frecuencia aparente será mayor a la real (en reposo). Para que esto ocurra debemos aplicar el signo (+) en la ecuación.

Christian Andreas Doppler nació el 29 de noviembre de 1803 en Salzburgo, Austria, en el seno de una próspera familia burguesa dedicada desde 1674 a los negocios. Debido a su frágil salud no siguió la tradición familiar. Realizó los estudios primarios en Salzburgo y los secundarios en Linz. Pronto llegó a manifestar un especial talendo para las matemáticas y, por consejo de uno de sus profesores del liceo, ingresó en el Instituto Politécnico de Viena, que se había fundado en 1815. Allí permaneció entre 1822 y 1825, año en el que se graduó. Regresó a Salzburgo y, poco después, continuó sus estudios en la Universidad de Viena, mostrando especial interés en materias como la astronomía, mecánica y matemáticas avanzadas. Cuando terminó sus estudios, en 1929, fue contratado como asistente del profesor Burg, cuya especialidad era la mecánica y las matemáticas. Durante los cuatro años que estuvo ocupando este puesto publicó cuatro artículos de tema matemático.

Trate de recordar el sonido de una sirena cuando se mueve en su dirección y luego pasa. Los sonidos cambian. Este cambio se explica a través del Efecto Doppler. Las ondas de sonido que se mueven hacia usted son ondas comprimidas, mientras que las ondas que pasan, están extendidas. Esto sucede con muchos tipos de ondas.

 Podemos comprobar que el efecto Doppler se debe al movimiento relativo del observador con respecto al emisor, haciendo que el observador y el emisor se muevan con la misma velocidad y en la misma dirección. Medimos el tiempo que tarda en pasar por el emisor, dos frentes de ondas consecutivos, y lo comparamos con el periodo de las ondas emitidas (una unidad de tiempo).