Em 1842, o Doppler cristão de físico e matemático descobriu que, se a fonte de som e o observador se movam parentes uns aos outros, a freqüência sonora percebida pelo observador não coincide com a frequência da fonte de som. Hoje chamamos esse fenômeno "efeito Doppler" e é com seus Ajudos astrônomos estão à procura de exoplansos - mundos que giram em torno de outras estrelas fora do nosso sistema solar. 442 de 473, os exoplanetos conhecidos hoje foram detectados usando o efeito Doppler, que descreve mudanças na frequência de qualquer tipo de onda de som ou luz produzida por uma fonte em movimento em relação ao observador. O fenômeno aberto pelo cientista austríaco no século XIX é parte integrante das teorias modernas sobre a origem do nosso universo e é usada na previsão do clima, estudando o movimento de estrelas, bem como no diagnóstico de doenças cardiovasculares.
Qual é o efeito Doppler?
Imagine uma poça, no centro do qual fica um besouro contente. Toda vez que ele balança suas patas, cria interferência que se movem ao longo da água. Se essas perturbações ocorrerem em algum momento, elas serão distribuídas a partir deste ponto em todas as direções. Como cada indignação se move no mesmo ambiente, todos se moverão em todas as direções na mesma velocidade.
O padrão criado pelas patas de besouro será uma série de círculos atingindo as bordas das poças com a mesma frequência. O observador no ponto A (a borda esquerda dos poças) verá a indignação, batendo sobre a borda das poças com a mesma frequência que o observador no ponto em (a borda direita dos poças). De fato, a frequência com a qual os círculos alcançam as bordas das poças serão as mesmas que a frequência com a qual o besouro move as patas, vamos defini-lo com duas perturbações por segundo.
Agora, suponha que o besouro navegue para o observador B, produzindo perturbações com a mesma frequência. Como o inseto se move para a direita, cada indignação ocorre mais perto do observador e mais longe do observador A e, apropriado, chegará ao observador em mais rápido. Ao mesmo tempo, o observador parece que a frequência de chegada de perturbação é maior do que a frequência com a qual surgem essas perturbações; Observer A, pelo contrário, parecerá que a frequência de perturbações é menor do que de fato. Este exemplo, espero que ilustre o efeito Doppler.
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Se não, notamos que o efeito Doppler pode ser observado para qualquer tipo de onda - ondas de água, onda sonora, onda leve e assim por diante. Imagine que o carro da polícia se move para conhecê-lo. Quando o carro se aproxima de você com um lilás, o som das sirenes se torna mais alto, mas fica mais silencioso, enquanto o carro passa. Este é outro exemplo do efeito Doppler - uma mudança óbvia da frequência de onda sonora criada por uma fonte móvel.
Como funciona o efeito Doppler?
O efeito Doppler é de grande interesse para astrônomos que usam informações sobre a mudança da frequência de onda eletromagnética produzida por estrelas em movimento em nossa galáxia e além. De fato, a suposição de pesquisadores que nosso universo se expande com aceleração, parcialmente baseada nas observações de ondas eletromagnéticas emitidas pelas estrelas em galáxias distantes. Também é possível determinar informações específicas sobre as estrelas dentro das galáxias usando o efeito Doppler.
Telescópios modernos permitem que os astrônomos estudem as estrelas em galáxias distantes. Como regra geral, eles estão procurando por fontes de luz que emitem ondas eletromagnéticas. Observe o efeito dos astrônomos Doppler pode quando a estrela gira em torno de seu próprio centro de massa e se move para o chão ou dela. Essas mudanças de comprimento de onda podem ser vistas como mudanças finas no espectro estrela - cores do arco-íris emitidos pela luz.
Quando uma estrela se move para nós, seus comprimentos de onda são comprimidos e o espectro adquire uma cor azulada. Quando uma estrela é removida de nós, seu espectro brilha em vermelho.
Para observar o brilho vermelho e azul, os astrônomos usam um espectrográfico - um medalhista de alta resolução, que compartilha ondas de luz recebidas em cores diferentes. Na camada externa de cada estrela há átomos que absorvem luz sobre certos comprimentos de onda, e essa absorção é manifestada na forma de linhas escuras em várias cores do espectro da estrela. Os pesquisadores usam mudanças nessas linhas como marcadores convenientes para medir os valores do efeito Doppler.
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É impossível não notar que o efeito Doppler é usado não apenas na astronomia. Enviando raios de radar na atmosfera e estudando mudanças nos comprimentos de onda de raios de retorno, os meteorologistas estão à procura de água na atmosfera. O efeito Doppler também é usado na medicina com ecocardiogramas que enviam raios ultra-sônicos através do corpo para medir mudanças na corrente sanguínea para garantir que a válvula cardíaca funcione corretamente ou para diagnosticar doenças cardiovasculares.