Dopplerilmiöstä

Dopplerilmiöstä, nimetty itävaltalaisen fyysikon Christian Dopplerin mukaan, kuvaa taajuuden muutosta, joka tapahtuu, kun äänilähteen tai valonlähteen ja havaitsijan välinen etäisyys muuttuu. Ilmiö esiintyy aaltojen yhteydessä yleisesti. Kun lähde liikkuu havaitsijaa kohti, havaitsija havaitsee korkeamman taajuuden kuin lähetetty taajuus. Vastaavasti, kun lähde liikkuu havaitsijasta poispäin, havaittu taajuus on matalampi.

Esimerkiksi ambulanssin sireenin ääni kuulostaa korkeammalta, kun se lähestyy, ja matalammalta, kun se ohittaa ja etääntyy. Sama periaate pätee valoon. Tähtitieteessä Dopplerilmiötä käytetään mittaamaan tähtien ja galaksien liikenopeuksia. Punasiirtymä, eli valon taajuuden lasku, osoittaa, että kohde etääntyy meistä, kun taas sinisiirtymä, eli taajuuden nousu, kertoo kohteen lähestymisestä. Tätä ilmiötä hyödynnetään myös monissa sovelluksissa, kuten nopeusmittauksissa ja lääketieteellisessä ultraäänikuvauksessa. Dopplerilmiön matemaattinen kuvaus riippuu siitä, liikkuuko lähde, havaitsija vai molemmat, ja onko aaltoliike väliaineessa vai tyhjiössä.