En 1842, el Doppler cristiano de físicos y matemáticos encontró que si la fuente de sonido y el observador se mueven en relación entre sí, la frecuencia de sonido percibida por el observador no coincide con la frecuencia de la fuente de sonido. Hoy llamamos a este fenómeno "efecto Doppler" y es con su ayuda a los astrónomos están buscando exopleneros: mundos que giran alrededor de otras estrellas fuera de nuestro sistema solar. 442 de 473, los exoplanetas conocidos hoy en día se detectaron utilizando el efecto Doppler, que describe los cambios en la frecuencia de cualquier tipo de sonido o onda de luz producida por una fuente móvil en relación con el observador. El fenómeno abierto por el científico austriaco en el siglo XIX es una parte integral de las teorías modernas sobre el origen de nuestro universo y se usa para predecir el clima, estudiando el movimiento de las estrellas, así como en el diagnóstico de enfermedades cardiovasculares.
¿Cuál es el efecto Doppler?
Imagina un charco, en el centro de donde se encuentra un escarabajo contento. Cada vez que sacude sus patas, crea interferencia que se mueven a lo largo del agua. Si estas perturbaciones ocurren en algún momento, se distribuirán desde este punto en todas las direcciones. Dado que cada indignación se mueve en el mismo entorno, todos se moverán en todas las direcciones a la misma velocidad.
El patrón creado por las patas de escarabajo será una serie de círculos que alcanzarán los bordes de los charcos con la misma frecuencia. El observador en el punto A (el borde izquierdo de los charcos) verá indignación, superando el borde de los charcos con la misma frecuencia que el observador en el punto en (el borde derecho de los charcos). De hecho, la frecuencia con la que los círculos alcanzan los bordes de los charcos serán los mismos que la frecuencia con la que el escarabajo mueve las patas, lo definiremos con dos perturbaciones por segundo.
Ahora supongamos que el escarabajo navega al observador B, produciendo perturbaciones con la misma frecuencia. Dado que el insecto se mueve hacia la derecha, cada indignación se produce más cerca del observador y más lejos del observador A y, apropiado, llegará al observador en más rápido. Al mismo tiempo, el observador parece que la frecuencia de la llegada de perturbación es más alta que la frecuencia con la que surgen estas perturbaciones; Observer A, por el contrario, parece que la frecuencia de las perturbaciones es menor que de hecho. Este ejemplo, con suerte ilustre el efecto Doppler.
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Si no, observamos que se puede observar el efecto Doppler para cualquier tipo de ondas de agua, onda de sonido, onda ligera, etc. Imagina que el coche de la policía se mueve para encontrarse con usted. Cuando el automóvil se acerca a usted con una lila, el sonido de las sirenas se vuelve más fuerte, pero se vuelve más silencioso, a medida que pasa el auto. Este es otro ejemplo del efecto Doppler, un cambio obvio de la frecuencia de la onda de sonido creada por una fuente en movimiento.
¿Cómo funciona el efecto Doppler?
El efecto Doppler es de gran interés para los astrónomos que usan información sobre el cambio de la frecuencia de onda electromagnética producida al mover las estrellas en nuestra galaxia y más allá. De hecho, la suposición de investigadores que nuestro universo se expande con la aceleración, en parte, basándose en las observaciones de las ondas electromagnéticas emitidas por las estrellas en galaxias distantes. También es posible determinar información específica sobre las estrellas dentro de las galaxias utilizando el efecto Doppler.
Los telescopios modernos permiten a los astrónomos estudiar las estrellas en galaxias distantes. Como regla general, están buscando fuentes de luz que emiten olas electromagnéticas. Observe el efecto de los astrónomos Doppler, cuando la estrella gira alrededor de su propio centro de masa y se mueve hacia el suelo o hacia él. Estos cambios de longitud de onda se pueden ver como cambios finos en el espectro estrella: los colores del arco iris emitidos por la luz.
Cuando una estrella nos mueve, sus longitudes de onda están comprimidas, y el espectro adquiere un color azulado. Cuando se retira una estrella de nosotros, su espectro se ilumina en rojo.
Para observar el brillo rojo y azul, los astrónomos utilizan un espectrógrafo: una medallista de alta resolución, que comparte ondas de luz entrantes en diferentes colores. En la capa exterior de cada estrella, hay átomos que absorben la luz en ciertas longitudes de onda, y esta absorción se manifiesta en forma de líneas oscuras en varios colores del espectro de la estrella. Los investigadores usan turnos en estas líneas como marcadores convenientes para medir los valores del efecto Doppler.
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Es imposible no tener en cuenta que el efecto Doppler se usa no solo en la astronomía. Envío de rayos de radar a la atmósfera y estudiando cambios en las longitudes de onda de los rayos de retorno, los meteorólogos están buscando agua en la atmósfera. El efecto Doppler también se usa en medicina con ecocardiogramas que envían rayos ultrasónicos a través del cuerpo para medir los cambios en el torrente sanguíneo para asegurarse de que la válvula cardíaca funcione correctamente, o para diagnosticar enfermedades cardiovasculares.