Dacă sursa de sunet și observatorul sunt în mișcare relativă, frecvența sunetului perceput de către observatorul nu se potrivește cu frecvența sursei de sunet. Acest fenomen a fost descoperit în 1842 este cunoscut sub numele de efectul Doppler.
Undele sonore se propagă în aer (sau alt mediu omogen) la o viteză constantă, care depinde numai de proprietățile mediului. Cu toate acestea, lungimea de undă și frecvența sunetului poate varia foarte mult cu mișcarea sursei de sunet și observator.
Luați în considerare cazul simplu atunci când viteza sursă și viteza de observator mediul υI υNotnositelno direcționat de-a lungul liniei drepte care le conectează. Sensul pozitiv pentru υIi υNmozhno ia direcția de observator la sursa. υ viteza sunetului este întotdeauna considerat pozitiv.
Efectul Doppler. Cazul observatorului în mișcare. Poziția de observator succesiva arătat de perioada TH sunetului perceput de observator
Fig. 2.8.1 ilustrează efectul Doppler în cazul unui observator în mișcare și o sursă fixă. Perioada undelor sonore percepute de observator, este notat cu TH. Fig. 2.8.1 urmează:
Dacă sursa se îndepărtează de observator, υI> 0 și, prin urmare, fN
În general, atunci când sursa și observatorul se deplasează cu viteze și υI υN. formula pentru efectul Doppler devine:
Acest raport exprimă relația dintre fN și Fand. Viteza ΥI υN și este întotdeauna măsurată în raport cu aerul sau alt mediu în care undele sonore se propagă. Această așa-numitul efect Doppler non-relativiste.
În cazul undelor electromagnetice în vid (lumina, undele radio) a observat, de asemenea, efectul Doppler. Deoarece propagarea undelor electromagnetice nu este necesară suport material, aceasta poate fi luată în considerare numai sursă și observator viteză relativă υ.
Expresia pentru efectul Doppler relativist este dat de
unde c - viteza luminii. Când υ> 0, sursa este îndepărtată de observator, și fN
Efectul Doppler este utilizat pe scară largă în domeniu pentru măsurarea vitezei obiectelor în mișcare ( „locația Doppler“ în acustică, optică și radioul).