Dopplerův jev

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Dopplerův jev popisuje změnu frekvence a vlnové délky přijímaného oproti vysílanému signálu, způsobenou nenulovou vzájemnou rychlostí vysílače a přijímače.

Jev byl poprvé popsán Christianem Dopplerem v roce 1842 v monografii Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels.

Jestliže pohyblivý zdroj vysílá signál s frekvencí f0, pak stojící pozorovatel jej přijímá s frekvencí f:

Dopplerův jev. Dvě sirény na autech vydávají tón o stejné výšce. Zelené auto se vzdaluje od pozorovatele (mikrofon), který zvuk jeho sirény vnímá jako nižší; naopak oranžové auto se k němu přibližuje a zvuk jeho sirény je pro pozorovatele vyšší.
Dopplerův jev. Dvě sirény na autech vydávají tón o stejné výšce. Zelené auto se vzdaluje od pozorovatele (mikrofon), který zvuk jeho sirény vnímá jako nižší; naopak oranžové auto se k němu přibližuje a zvuk jeho sirény je pro pozorovatele vyšší.

f = f_0 \frac {v}{v - v_{s, r}} ,

kde v je rychlost vln v dané látce a vs,r relativní radiální rychlost zdroje vůči pozorovateli (kladná rychlost znamená přibližování, záporná vzdalování). Pro stacionární zdroj a pohyblivý příjmač je situace obdobná.f = f_0 \left (1 + \frac {v_0}{v} \right ) kde v0 je rychlost příjmače a pro přibližující se příjmač je kladná, pro vzdalující se je pak záporná.

Jedním z nejběžnějších příkladů, jak lze Dopplerův jev pozorovat, je změna výšky tónů vydávaných sirénou na vozidle projíždějícím okolo pozorovatele. Dopplerova jevu využívá řada měřicích přístrojů a zařízení, např. radary pro měření rychlosti vozidel nebo lékařské sonografy.

V astronomii se Dopplerův jev projevuje posuvem spektrálních čar vyzařovaných vesmírnými tělesy; pokud se tato tělesa vzdalují od Země, lze pozorovat takzvaný rudý posuv.