Effetto doppler

Questo articolo spiega cos’è l’effetto Doppler in fisica. Quindi troverai il significato dell’effetto Doppler, esempi di effetto Doppler, la sua formula e le applicazioni reali dell’effetto Doppler.

Cos’è l’effetto Doppler?

L’ effetto Doppler è un fenomeno fisico che si verifica quando il trasmettitore o il ricevitore di un’onda si sposta l’uno rispetto all’altro. Più precisamente l’effetto Doppler consiste in una variazione della frequenza apparente dell’onda dovuta al movimento relativo tra trasmettitore e ricevitore.

Ad esempio, l’effetto Doppler si verifica quando un’ambulanza avanza con la sirena suonata. L’ambulanza avanza facendo rumore; pertanto, a causa dell’effetto Doppler, la frequenza percepita è diversa dalla frequenza delle onde sonore che percepiremmo se l’ambulanza fosse ferma.

Come puoi vedere nell’immagine seguente, la frequenza percepita dell’onda dipende dalla posizione del ricevitore rispetto all’ambulanza. L’ambulanza si muove da sinistra a destra, quindi l’onda viene compressa in quella direzione. Quindi, a sinistra dell’ambulanza, la frequenza è bassa e la lunghezza d’onda è alta, quindi si percepisce un suono basso. Mentre a destra dell’ambulanza, la frequenza è alta e la lunghezza d’onda è piccola, quindi si sente un suono acuto.

L’effetto Doppler prende il nome dal fisico austriaco Christian Andreas Doppler, che scoprì questo fenomeno nel 1842. Più tardi, nel 1848, il fisico francese Hippolyte Fizeau scoprì indipendentemente lo stesso fenomeno per le onde elettromagnetiche, motivo per cui è chiamato anche effetto Doppler. effetto. -Fizeau.

Esempi dell’effetto Doppler

Ora che sappiamo cos’è l’effetto Doppler, diamo un’occhiata agli esempi quotidiani di questo fenomeno fisico per comprendere meglio il concetto.

Esempi dell’effetto Doppler:

1. Il rumore di un’ambulanza che avanza.
2. Un’auto della polizia suona la sirena mentre insegue qualcuno.
3. Un ciclista in movimento passa davanti ad un altoparlante che trasmette musica.
4. Il suono emesso da un aereo quando si allontana da un lavoratore a terra.
5. Un’auto che suona il clacson durante la guida.

Formula effetto Doppler

L’effetto Doppler afferma che la frequenza osservata è uguale alla frequenza trasmessa moltiplicata per la somma della velocità effettiva dell’onda più la velocità del ricevitore divisa per la velocità effettiva dell’onda più la velocità del trasmettitore.

Pertanto, la formula per l’effetto Doppler è f=f ₀ (v+v _r )/(v+v _s ) :

Oro:

• 

  è la frequenza osservata.

• 

  è la frequenza trasmessa.

• 

  è la velocità di propagazione delle onde nel mezzo.

• 

  è la velocità del ricevitore. Se il destinatario si avvicina al mittente,

  

  è positivo. Ma se il ricevitore si muove nella direzione opposta,

  

  è negativo.

• 

  è la velocità della sorgente. Se la sorgente si allontana dal ricevitore,

  

  è positivo. Ma se la fonte si avvicina al ricevente,

  

  è negativo.

In conclusione, la frequenza osservata aumenta quando la sorgente e il ricevitore si avvicinano, tuttavia, se la sorgente e il ricevitore si allontanano, la frequenza osservata diminuisce.

Applicazioni dell’effetto Doppler

L’effetto Doppler ha diverse applicazioni scientifiche, di seguito ne puoi vedere alcune:

• Radar : l’effetto Doppler viene utilizzato nei radar per misurare la velocità alla quale viaggia un’auto. Il radar è stazionario ed emette un’onda che si riflette sull’auto e ritorna al radar con una frequenza leggermente diversa. In questo modo puoi determinare la velocità di un’auto e se sta superando il limite di velocità.
• Astrofisica : L’effetto Doppler ci permette di sapere se una stella si sta allontanando da noi o si sta avvicinando a noi. La frequenza di un raggio luminoso è legata al colore con cui lo percepiamo, quindi se cambia il colore con cui percepiamo una stella, ciò significa che cambia anche la frequenza percepita. Quindi, applicando l’effetto Doppler, possiamo sapere se la stella si sta allontanando o avvicinando.
• Ecoradiografi : se si emettono ultrasuoni nel sangue, i globuli rossi riflettono i raggi con una frequenza leggermente diversa a seconda della velocità con cui si muovono. Pertanto, grazie all’effetto Doppler, è possibile determinare la velocità del flusso sanguigno e analizzare se il corpo ha qualche patologia.