Efecte Doppler

L'efecte Doppler és un dels descobriments destacables en l'àmbit de l'estudi de les propietats dels fenòmens d'ones. El seu caràcter universal està determinat pel fet que avui, a partir d'aquest efecte, milers de milers d'instruments més diversos treballen en diversos àmbits de l'activitat humana. El fenomen, que més tard va ser nomenat després del seu descobridor, va ser descobert pel físic austríac Christian Doppler a mitjans del segle XIX. Doppler va mesurar les propietats de les ones que arribaven al receptor des d'una font mòbil i estacionària.

Si tenim en compte l'efecte Doppler en la seva forma més senzilla, cal assenyalar que aquest fenomen físic descriu el canvi en la freqüència del senyal en relació amb la quantitat de moviment de la font de la pròpia senyal del receptor que la rep. Per exemple, una ona procedent d'alguna font, i que té una freqüència fixa, serà rebuda pel receptor ja en una altra freqüència, si durant el seu pas la font i el receptor canvien la seva localització relativa, és a dir, es van moure. Al mateix temps, l'índex de freqüència augmentarà o disminuirà, depenent de quina direcció la font es mou pel que fa al receptor. Tenint en compte l'efecte Doppler, es pot afirmar inequívocament que si el receptor s'elimina de la font, el valor de la freqüència de l'ona disminueix. Si el receptor s'aproxima a la font de radiació d'ona, augmenta l'indicador de la freqüència de l'ona. En conseqüència, es desprèn d'aquestes regularitats que si la font i el receptor de l'ona no canvien la seva ubicació durant el seu pas, el valor de la freqüència d'ona continuarà sent igual.

Important és una altra clàusula que caracteritza l'efecte de Doppler. Aquesta propietat, en certa manera, entra en conflicte amb les lleis de la teoria de la relativitat. El punt és que el valor del canvi de freqüència està determinat no només pel fet que el receptor i la font de radiació es moguin o no, sinó també per què es mou exactament. Les mesures han demostrat que el canvi de freqüència, determinat per quin objecte és mòbil, és més notable, menor serà la discrepància en les velocitats del receptor i el desplaçament de la font de la velocitat de l'ona. De fet, en els casos on hi ha una manifestació de l'efecte Doppler, no hi ha contradicció amb la teoria de la relativitat, perquè aquí no és el moviment relatiu del receptor i la font que és important, sinó la naturalesa de l'ona que es mou en el mitjà elàstic en què es mou.

Aquestes propietats de l'efecte Doppler també es mostren pel que fa a les ones d'origen acústic ia les ones electromagnètiques, excepte que, en el cas de les ones electromagnètiques, els fenòmens de freqüència no depenen de si la font o el receptor es mouen.

Atès que aquest efecte més aviat abstracte es manifesta, és bastant fàcil de veure. Per exemple, es pot veure l'efecte Doppler en acústica, més precisament - escoltat, en un moment en què, mentre es troba al tauler de trànsit, se sent el senyal d'una sirena que passa per un vehicle especial. Segurament, tothom va assenyalar el fet que si un cotxe s'apropa, el so de la sirena sona d'una manera, alt i quan un cotxe passa, el so de la sirena és més baix. Això només confirma la presència d'un canvi en el valor de la freqüència del senyal acústic.

La freqüència Doppler té un paper important en el radar, en referència a les ones electromagnètiques. Basant-se en aquest efecte, operen totes les estacions de radar i altres dispositius per detectar objectes mòbils en els camps més diversos d'activitat humana.

Les seves propietats s'utilitzen en tecnologia mèdica per determinar el flux sanguini, també es coneix un procediment anomenat ecocardiografia Doppler. Sobre la base de l'efecte Doppler, s'han construït dispositius de suport de navegació per a vaixells submarins, amb el seu ús, els meteoròlegs mesuren la força del vent i la velocitat del moviment de la massa en la núvol.

Fins i tot l'astronomia en les seves dimensions utilitza l'efecte Doppler. Així, pel que fa al desplaçament dels espectres de diversos objectes astronòmics, es determina la velocitat del moviment a l'espai, en particular, es basa en aquest efecte que es va plantejar la hipòtesi sobre l'expansió de l'univers.