Efecto Doppler
El efecto Doppler (se llama así en honor a Christian Doppler) se produce cuando el emisor de una onda se mueve, lo que provoca un cambio de frecuencia aparente de dicha onda respecto de la fuente a su observador.
En el siguiente applet puedes observar como las ondas producidas están más "juntas" en la dirección de movimiento y más "separadas" en dirección contraria. Esto se debe a que como el emisor avanza en una dirección cuando emite una nueva onda está más cerca de la anterior (en esa dirección o más alejada en la contraria)
Podemos distinguir dos casos: El primero es que tanto la velocidad del emisor y del receptor sean muy inferiores a la velocidad de la onda. En este caso tenemos la siguiente relación:
donde
es la frecuencia observada,
la velocidad de las ondas en el medio que estemos trabajando,
velocidad del receptor,
la velocidad de la fuente o emisor (será positiva se se aleja del emisor uy negativa al revés) y
la frecuencia emitida.
Efecto Doppler
Como puedes observar, la frecuencia aparente de las ondas va disminuyendo
Si observamos las diferentes longitudes de onda a lo largo del tiempo, ocurre que van disminuyendo. Por tanto la frecuencia aumenta.
Este es el motivo que si es sonido pase de más grave a más agudo (y si se vuelve a alejar otra vez grave)
El segundo caso es aquel en el que la velocidad del emisor puede llegar a ser más alta que el de propagación de las ondas. En caso de que fuera el sonido al cruzar el frente de ondas es lo que se llama "romper la barrera del sonido".
Si el emisor es muy rápido alcanza las ondas emitidas anteriomente
Cuando traspasa ese frente se "rompe la barrera del sonido"
Aplicaciones
El efecto Doppler tiene muchas aplicaciones. Te mostramos algunos ejemplos:
- Astronomía: Para estudiar el movimiento de estrellas y galaxias se analiza la luz que nos llega y si se aleja de nosotros la longitud de onda se alarga y se "desplaza" hacia el rojo, lo que se denomina corrimiento al rojo y sin se acerca corrimiento hacia el azul.
- Medicina: Se usa en un tipo de ecografía Doppler que mide el flujo de sangre en el cuerpo. Se utiliza para analizar posibles problemas circulatorios y cardíacos.
- Radares: Se usa para calcular la velocidad de los vehículos al emitir una onda que rebota en él y mide el cambio de frecuencia producido.
- Navegación: Se usa para determinar la velocidad y dirección. de aviones (también barcos) y poder controlar el tráfico.