Definición

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.

Por la medida del efecto Doppler es posible determinar la velocidad de aproximación o alejamiento de un objeto celeste con respecto a la Tierra. Desde el momento en que todas las galaxias muestran un desplazamiento hacia el rojo de las bandas espectrales es decir un alejamiento, este hecho es interpretado por la mayoría de los astrónomos como una prueba de la teoría del Big Bang. La definición del efecto deriva del nombre del físico austríaco Christian J. Doppler (1803-1853), que fue el primero en descubrir y describir el fenómeno en el año 1843.

Fórmulas y cálculos

En el primer caso, las perturbaciones generadas por la fuente tienen la misma frecuencia en el lugar en que se originan que en el lugar donde son percibidas. La

longitud de la onda es . En el segundo caso, la fuente se mueve: el observador del cual la fuente se aleja percibe las perturbaciones como si la onda tuviera la longitud ; el

observador al cual la fuente se dirige lo hace como si su longitud fuera . El cálculo de estas longitudes de onda a partir de la velocidad de propagación de la onda, la velocidad de la fuente (F) y el período se hace con las siguientes fórmulas:

Las frecuencias se pueden calcular usando las siguientes fórmulas:

La velocidad del sonido está determinada por el

medio en que éste se mueve, y por lo tanto es la misma cuando

la fuente está en movimiento que cuando

está en reposo. La frecuencia y la longitud de onda

percibidas cambian. A veces es conveniente expresar

el cambio de longitud de onda como una fracción de la

longitud de onda de la fuente en reposo:

Su importancia se encuentra en el hecho de que muestran que el cambio relativo de frecuencia depende de la relación velocidad de la fuente/velocidad de propagación de la

onda, no de ambas velocidades.