эффект Доплераэффект

В 1842 году Кристиан Доплер предсказал, что частота волны меняется, если источник и наблюдатель сближаются или расходятся. Поначалу он думал, что так объясняется цвет звёзд, но в действительности сдвиг частоты света глазу незаметен. Зато приборы фиксируют его отлично: частота растёт при сближении и падает при удалении пропорционально скорости. Представьте, что вы бросаете камешки в воду каждую секунду. Если вы идёте вперёд, то круги от новых бросков будут догонять друг друга, и частота волн у ваших ног возрастёт. Так и с любой волной — гребни «уплотняются» или «растягиваются» вдоль луча зрения.

Эффект Доплера — это изменение частоты волны, когда источник и наблюдатель движутся друг относительно друга. Если источник приближается, гребни волн приходят чаще, и частота растёт; если удаляется — реже, частота падает. Это верно для звука, света, радиоволн. Например, гудок поезда: при приближении звук выше, при удалении — ниже. Со светом: когда звезда летит к нам, частота её света увеличивается (синее смещение), а когда улетает — уменьшается (красное смещение).

Эффект Доплера — изменение частоты и длины волны, регистрируемых наблюдателем, вследствие относительного движения источника и наблюдателя. Для акустических волн частота f' = f (c ± v_o)/(c ∓ v_s), где знаки зависят от направления движения; для электромагнитных волн в вакууме действует релятивистская формула: f' = f √((c+v)/(c-v)) при движении вдоль линии визирования (v — относительная скорость, положительная при сближении). При v ≪ c используется линейное приближение: z = Δλ/λ = v/c, лежащее в основе закона Хаббла.