fenómeno

desplazamiento Doppler

El cambio en la frecuencia de las ondas debido al movimiento relativo, utilizado para detectar la oscilación estelar.
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Descripción

El desplazamiento Doppler es el cambio en la frecuencia (y la longitud de onda) de una onda cuando la fuente y el observador están en movimiento relativo. Se aplica a todo tipo de ondas, incluyendo el sonido, la luz y las ondas de radio. Para la luz, una fuente que se aleja aparece desplazada al rojo (menor frecuencia), mientras que una que se acerca aparece desplazada al azul (mayor frecuencia). Este efecto es fundamental en astronomía, donde revela el movimiento de las estrellas, las galaxias e incluso la expansión del universo.

Historia

El efecto fue propuesto por Christian Doppler en 1842 para las ondas sonoras y posteriormente generalizado a la luz. Fue verificado experimentalmente por primera vez para el sonido por Buys Ballot en 1845, y para la luz por Hippolyte Fizeau, quien lo aplicó a las líneas espectrales.

Cómo funciona

Cuando una fuente de ondas se mueve hacia un observador, cada cresta de onda sucesiva se emite desde una posición más cercana al observador, por lo que las crestas llegan con mayor frecuencia, aumentando la frecuencia observada. Por el contrario, si la fuente se aleja, las crestas llegan con menor frecuencia, disminuyendo la frecuencia. La magnitud del desplazamiento depende de la velocidad relativa a lo largo de la línea de visión y de la velocidad de la onda. Para la luz, la fórmula relativista del desplazamiento Doppler tiene en cuenta la dilatación del tiempo a altas velocidades.

En la práctica

El desplazamiento Doppler se utiliza en radar y lidar para medir velocidades, en radar meteorológico para detectar el viento y el movimiento de tormentas, en ecografía médica para medir el flujo sanguíneo, y en astronomía para detectar exoplanetas mediante la oscilación estelar y para medir las velocidades de recesión de las galaxias.

Dato curioso

El desplazamiento Doppler es la razón por la que la sirena de una ambulancia suena más aguda cuando se acerca y más grave cuando se aleja: el mismo efecto que permite a los astrónomos medir la expansión del universo.

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