Efecto Doppler

Efecto Doppler

En una clase de física, un profesor le pregunta a un alumno un caso de efecto Doppler aplicado a la luz. El alumno expone: “De noche, las luces de los coches que se alejan se ven rojizas y las de los que se acercan, azuladas”. El profesor ríe…

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Si no sabes lo que es el efecto Doppler, difícilmente habrás entendido el chiste, pero tranquilo, para eso estamos aquí.

Muy probablemente alguna vez te hayas percatado de que la sirena de una ambulancia en marcha, cambia de tono cuando se acerca o se aleja de la posición estática en la que tú te encuentras. Sin embargo, si tienes algún conocido que trabaje en una ambulancia te podrá confirmar que dentro de la misma, la sirena siempre suena igual. Este fenómeno entre muchos otros también se debe al efecto Doppler, del que trata nuestro artículo de hoy.

Pero empecemos por el principio. En nuestro ejemplo utilizamos una situación cotidiana que el que más y el que menos ha experimentado alguna vez, en el cual el efecto Doppler se aplica al sonido. Sin embargo, este principio físico no es únicamente aplicable al sonido, si no a las ondas en general. En física, entendemos una onda como la propagación de una perturbación en un medio que implica un transporte de energía sin transporte de materia. Todas las ondas tienen una frecuencia, magnitud que mide el número de ciclos o repeticiones que pasan por un mismo punto en un segundo.

Hacia 1842, el físico, matemático y astrónomo austriaco Christian Doppler explicó que el cambio aparente de frecuencia se da cuando la fuente emisora de la onda tiene un movimiento relativo respecto al observador – es decir, uno se mueve con respecto al otro. Volvemos a nuestro ejemplo reparando en el siguiente gráfico. Cuando la ambulancia se acerca a nosotros, debido a la coincidencia en el sentido de desplazamiento del vehículo y del frente de ondas, las ondas sonoras que emite la sirena se van aglutinando entre sí , lo que conlleva un incremento de la frecuencia, que hace que escuchemos la sirena más aguda. Al alejarse, ocurre lo contrario, la frecuencia es más baja, lo que provoca que escuchemos más grave el sonido de la misma.

Efecto Doppler 1 copia (2)Los radares de tráfico (que de hecho se llaman radares Doppler) funcionan a partir de este principio. Este efecto también se aplica en la medicina para medir el flujo sanguíneo y detectar posibles alteraciones.

También podemos observar el efecto Doppler en la luz, si la estudiamos como una onda, no a nivel terrestre, pero sí atendiendo al firmamento. Observando la luz que emite un astro, podemos determinar su estado de movimiento respecto a la Tierra. Es decir, determinar si se halla en reposo respecto a la Tierra (el espectro de luz que emite no presenta anomalías) o no. Si la estrella se está alejando, el espectro presentará un corrimiento al rojo, pues las ondas de luz reflejarán una frecuencia menor a la real (similitud con el tono más grave de la sirena al alejarse la ambulancia) y en el espectro de luz visible, los infrarrojos se corresponden como el extremo de menor frecuencia. Por el contrario, si el astro se está acercando, la onda emitida exhibiría un corrimiento al azul (frecuencia más alta), al acercarse más al extremo ultravioleta del espectro luminoso. Hoy en día la aplicación de este principio físico constituye una poderosa herramienta en el estudio del universo, su pasado y su futuro, pero eso ya es otra historia diferente.

Ahora entenderás el chiste del inicio de este artículo. Evidentemente el color de los faros delanteros y traseros de los coches no tiene nada que ver con el efecto Doppler.

Y eso es todo por hoy, espero que hayas disfrutado de este artículo. No dudes en comentar y si te ha gustado, ¡compartir! Un cordial saludo.