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¿En que consiste el efecto doppler? Definición
El efecto doppler es un fenómeno que se percibe cuando entre un emisor y/o un receptor de una onda (sonido, luz, etc) existe un movimiento relativo.
Dicho efecto se debe a la diferencia de frecuencia percibida cuando se acerca o se aleja el emisor del receptor.
Ejemplo del efecto doppler en la vida cotidiana
- Sonido emitido por los vehículos en carretera
- Coches que se mueven haciendo sonar señales acústicas como ambulancias, bomberos, etc.
Formulas y casos del efecto doppler
Emisor permanece en reposo
El caso en el que el emisor permanece en reposos y el receptor se acerca o se aleja de el a velocidad constante.
- v_R : velocidad del receptor
- v : velocidad de propagacion de la onda en el medio
- f: frecuencia de la onda
El receptor se acerca al emisor
f+\dfrac{v_R}{\lambda}=f+\dfrac{v_R}{\dfrac{v}{f}}
f_R=f\cdot\left ( \dfrac{v+v_R}{v} \right )
El receptor se aleja del emisor
f-\dfrac{v_R}{\lambda}=f-\dfrac{v_R}{\dfrac{v}{f}}
f_R=f\cdot\left ( \dfrac{v-v_R}{v} \right )
Receptor permanece en reposo
El caso en el que el receptor permanece en reposo y el emisor se acerca o se aleja de el a velocidad constante.
Para analizar este caso, supongamos dos receptores en reposo, A y B, y un emisor que avanza entre ellos separándose de A y acercándose a B.
- El receptor B percibirá un sonido mas aguado
- El receptor A percibirá un sonido mas grave
En el tiempo transcurrido entre la emisión de las ondas ondas T, el emisor se habrá acercado a B una distancia v_E\cdot T y alejado de A la misma distancia. Donde v_E es la velocidad del emisor.
- En A: \lambda_R=\lambda+v_E\cdot T
- En B: \lambda_R=\lambda-v_E\cdot T
Por tanto:
f+\dfrac{v}{\lambda_R}=f+\dfrac{v}{\lambda\pm v_E\cdot T}
=\dfrac{v}{\dfrac{v}{f}\pm\dfrac{v_E}{f}}=f\left ( \dfrac{v}{v\pm v_E} \right )
- En A f_R=f\left ( \dfrac{v}{v+ v_E} \right )
- En B f_R=f\left ( \dfrac{v}{v- v_E} \right )
Caso General Formula
Podemos deducir la formula para el efecto Doppler aplicable para cualquier caso:
Efecto Doppler en la luz o ultrasonido
Este efecto no es exclusivo únicamente del sonido sino es un efecto de las ondas. Por ejemplo, el efecto doppler se puede ver en la luz estudiando el movimiento de las estrellas. Dicho efecto se manifiesta por una variación de la frecuencia. El rojo es la zona del espectro visible de menor frecuencia, se observa un corrimiento hacia el rojo.
Ejercicios Resueltos del Efecto Doppler
Recopilación de ejercicios resueltos paso a paso del efecto Doppler.
Próximamente.