Llamado así por Christian Doppler (1842) consiste en la variación de la longitud de onda de cualquier tipo de onda (ondas sonoras, ondas electromagnéticas, etc.), emitida o recibida por un objeto en movimiento.

El Efecto Doppler se observa siempre que la fuente de ondas se mueve con respecto al observador. Es el efecto producido por una fuente de ondas móvil por el cual hay un aparente desplazamiento de la frecuencia hacia arriba para los observadores hacia los cuales se dirige la fuente y un aparente desplazamiento hacia abajo de la frecuencia para los observadores de los cuales la fuente se aleja. Es importante notar que el efecto no se debe a un cambio real de la frecuencia de la fuente.

EFECTO DOPPLER EN EL SONIDO

La frecuencia que percibirá el observador se puede hallar de la siguiente relación:

Donde :

fuentefs

osobs f

vvvv

f

observador del velocidadvfuente la de velocidadv

sonido del velocidadv

o

f

s

Si la frecuencia percibida por el observador es menor que la del sonido se escuchará un tono grave, pero si es mayor, el tono percibido será agudo.

ESPECTRO VISIBLEEl espectro visible es un minúsculo intervalo que va desde la longitud de onda correspondiente al color violeta (aproximadamente 400 nanómetros) hasta la longitud de onda correspondiente al color rojo (aproximadamente 700 nm).

Colores del espectroLos colores del arco iris en el espectro visible incluye todos esos colores que pueden ser producidos por la luz visible de una simple longitud de onda, los colores del espectro puro o monocromáticos.A pesar que el espectro es continuo y por lo tanto no hay cantidades vacías entre uno y otro color, los rangos anteriores podrían ser usados como una aproximación.

EFECTO DOPPLER RELATIVISTA Las ondas de luz deben analizarse en forma distinta a como se analizan

las ondas sonoras, ya que no requieren de ningún medio para propagarse y no existe ningún método para distinguir el movimiento de la fuente de luz del movimiento del observador. Así, es de esperar encontrar una fórmula diferente para el corrimiento Doppler de ondas de luz, una que sólo sea sensible al movimiento relativo de la fuente y el observador, y que sea válida para velocidades relativas de la fuente y el observador próximas de c.

En física, el efecto Doppler relativista es el cambio observado en la frecuencia de la luz procedente de una fuente en movimiento relativo con respecto al observador. El efecto Doppler relativista es distinto del efecto Doppler de otro tipo de ondas como el sonido debido a que la velocidad de la luz es constante para cualquier observador independientemente de su estado de movimiento.

La luz también está sujeta al efecto Doppler. Cuando una fuente de luz se aproxima aumenta la frecuencia medida, y cuando la fuente se aleja disminuye su frecuencia. El aumento de frecuencia se conoce como desplazamiento hacia el azul, porque el incremento se produce hacia el extremo de altas frecuencias, o azul, del espectro de la luz visible. Una disminución de la frecuencia se describe como un desplazamiento hacia el rojo, en referencia al extremo de bajas frecuencias, o rojo, del espectro

Fuente fija con respecto al observador:la frecuencia de la fuente y la frecuenciaobservada coinciden

Fuente en movimiento:la frecuencia de la fuente es menor que la observada por el observador del cual se aleja y mayor que la observada por el observador al cual se dirige. Esto es lo que se llama desplazamiento hacia el rojo y hacia el azul de la frecuencia de la fuente

''' vTcT (1) '' Tvc

'''

Tc

vc1

Tvccf

2

1

'

cv

TT o

Donde: oTT '

Por tanto:

Siendo: es el periodo en reposooT

(2) '

'T

cv1

1f

Sustituyendo y usando tenemos

'ToT

1f

(3) f

cv1

cv1

f

2

'

O bien: f

cvcv

f

1

1'

Para efectos de claridad, esta expresión se escribe como.

fuenteobs f

cvcv

f

1

1

EjemploDeterminación de la velocidad de recesión de la galaxia Hidra.La luz emitida por una galaxia contiene una distribución continua de longitudes de onda porque la galaxia está constituida por millones de estrellas y otros emisores térmicos. No obstante, algunas brechas angostas aparecen en el espectro continuo, donde la radiación ha sido fuertemente absorbida por gases más fríos presentes en la galaxia. En particular, una nube de átomos ionizados de calcio produce una absorción muy fuerte a 394 nm para una galaxia en reposo con respecto a la Tierra. Para la galaxia Hidra, que está a 200 millones de años luz de distancia, ésta absorción está desplazada hasta 475 nm. ¿Con qué rapidez se mueve Hidra con respecto a la Tierra?