اثر داپلر(Doppler Effect)

اثر داپلر به معنی تغییر آشکار در فرکانس امواج در نتیجه حرکت نسبی منبع امواج و ناظر است. مثال کلاسیک اثر داپلر افزایش تن صدای سوت قطار در هنگام نزدیک شدن آن به ناظر و کاهش تن صدا هنگامی که قطار از ناظر دور می شود، می باشد.

نه تنها امواج صوتی بلکه امواج نوری، امواج رادیویی و حتی امواج اقیانوسی نیز اثر داپلر را نشان می دهند. منبع امواج ممکن است منبع اصلی باشد، همانند ستاره ای که از خود نور ساطع می کند یا ممکن است منبعی ثانویه باشد مثل جسمی که امواج رادار را بازتاب می کند. توجیه اثر داپلر بر ماهیت موج استوار است. فرکانس یک سری از امواج برابر تعداد موج هایی است که در هر ثانیه از یک نقطه ی مشخص عبور می کنند، که می تواند بوسیله ی هر قسمت از موج همانند قله ی موج اندازه گیری شود. هنگامی که ناظر به سمت منبع در حال حرکت است(یا منبع به سمت ناظر)، ناظر امواج گذرنده را با فرکانس بیشتری نسبت به حالت عادی دریافت می کند. هنگامی که ناظر در حال دور شدن از منبع می باشد (یا منبع در حال دور شدن از ناظر می باشد) ناظر امواج گذرنده را با فرکانس کمتری دریافت می کند. هرگونه خصوصیتی از امواج که به فرکانس وابسته باشد همانند تن(زیرو بمی) صدا یا زنگ نور مرئی، برهمین اساس به صورت دیگری دریافت می گردد.
اثر داپلر در سال ۱۸۴۲ توسط یک فیزیکدان اتریشی به نام کریستین جی داپلر (Christian J. Doppler) شرح داده شد. اگرچه این موضوع در اصل برای توصیف صوت در نظر گرفته شده بود، امّا خیلی زود به همه ی انواع موج تعمیم داده شد. ستاره شناسان کشف کردند که با تشخیص ماهیت طیف ها از اثر داپلر می توان در تعیین این که ستارگان و کهکشان ها در حال نزدیک شدن یا دور شدن نسبت به زمین هستند، استفاده کرد. هنگامی که یک ستاره در حال دور شدن از زمین باشد خطوط طیف های عناصر آن ستاره به سمت رنگ قرمز یعنی انتهای طیف مرئی تغییر می کنند. اجرام سماوی که در حال نزدیک شدن به زمین هستند، طیف های عناصر آن ستاره به سمت رنگ بنفش تغییر می دهند. میزان تغییر در مسیر به سرعت (تندی) آن جرم آسمانی نسبت به زمین بستگی دارد. تغییر رنگ قرمزی که توسط همه ی کهکشان های خارج از کهکشان راه شیری نشان داده می شود، استدلال اصلی برای نظریه ای است که می گوید: «کل جهان در حال انبساط است.» اثر داپلر اساس کار تجهیزات راداری است که تشخیص می دهند هواپیماها، اتومبیل ها و سیستم های آب و هوایی با چه سرعتی در حال حرکت هستند. یک سیگنال راداری با فرکانس مشخص به سمت جسم متحرک فرستاده می شود و فرکانس پژواک( انعکاس موج) اندازه گیری می شود. سرعت جسم از طریق تفاوت فرکانس ها محاسبه می شود.

راسخون