Dopplerov efekt

Dopplerov učinak ili Dopplerov efekt je promjena frekvencije valova pri relativnom gibanju njihova izvora ili promatrača. Opaža se kod svakoga valnoga gibanja kao povećanje, odnosno smanjenje frekvencije kada se izvor valova i promatrač međusobno približavaju, odnosno udaljavaju. Umjesto frekvencije izvora f₀, opaža se frekvencija f:

${\displaystyle f=\left({\frac {c+v_{\text{r}}}{c-v_{\text{s}}}}\right)\cdot f_{0}\,}$

gdje je:

${\displaystyle c\;}$ - brzina valova u sredstvu (na primjer u zraku);

${\displaystyle v_{\text{r}}\,}$ - relativna brzina promatrača; pozitivna ako se promatrač približava prema izvoru (negativna za udaljavanje);

${\displaystyle v_{\text{s}}\,}$ - relativna brzina izvora; pozitivna ako se izvor približava prema promatraču (negativna za udaljavanje).

Kod zvučnih valova Dopplerov učinak opaža se kao povišenje ili sniženje tona: na primjer ton raznih vozila čini se viši za vrijeme približavanja a niži prilikom udaljavanja. Kod svjetlosnih valova spektralne linije pomaknute su prema ljubičastomu dijelu spektra ako se izvor približava (plavi pomak), a prema crvenome (crveni pomak) ako se udaljava. Prema teoriji relativnosti u tom slučaju vrijedi:

${\displaystyle f=f_{0}\cdot {\sqrt {1-v^{2}/c^{2}\,}}\cdot (1+{\frac {v\cdot \cos \alpha }{c}})}$

gdje je: c - brzina svjetlosti, a α - kut izvora prema promatraču: α = 90° kod transverzalnoga gibanja, pa se to naziva transverzalni (poprečni) Dopplerov učinak. U astronomiji se primjenom Dopplerova učinka mjeri brzina radijalnoga gibanja nebeskih tijela (na primjer male promjene brzine zvijezda pod utjecajem planeta, brzine gibanja galaktika) ili njihovih dijelova (brzina rotacije, brzina pulsiranja). U prometu se s pomoću Dopplerova učinka i radara može odrediti brzina kretanja vozila; u medicini, brzina protoka krvi (ehosonografija).^[1]

1. ↑ Dopplerov efekt. Hrvatska enciklopedija. Leksikografski zavod Miroslav Krleža. 2016.