Dopplerkõikumiste

Dopplerkõikumised tähistavad laine sageduse või lainepikkuse muutumist lähte- ja vaatleja vahelise liikumise tõttu. See nähtus kehtib nii heli- kui elektromagnetiliste lainete puhul ning on peamiselt seotud radiaalse kiirusega ehk keha kiirus on suunatud otse vaatlejale. Doppleri efekt ilmneb ka keskkonnatingimuste (näiteks õhu tiheduse ja liikumise) mõjust.

Kui allikas liigub vaataja poole, laine sagedus tõuseb ja lainepikkus lüheneb; kui liikub eemale, sagedus langeb ja lainepikkus pikeneb. Sageduslikku nihket nimetatakse vastavalt blue shift’iks (sinine) ja red shift’iks (punane). Relativistliku Doppleri korral tuleb kasutada täpseid valemeid, kus β = v/c; kaugemal toimivad ka kosmoloogilised laienemisest tingitud punanõtkud.

Astronoomias on Dopplerkõikumised peamiselt spektrijoonte nihke mõõtmised: radiaalne kiirus näitab objekti liikumist meie suhtes. Seda kasutatakse täppisteadustes, näiteks exoplanetide avastamisel radiaalsete võiobade meetodil, sest planeedid põhjustavad tähe kõrval perioodilisi kiiruskõikumisi. Doppler nihked aitab ka hinnata tähtede binaarset seisu, galaktikate pöörlemist ning kosmilise laienemise mõju.

Doppler-efekt leiab rakendust ka akustikas ja meditsiinis. Helilaine puhul muudetakse kuulaja jaoks sagedust lähte ja liikumise suuna muutuse tõttu. Meditsiinis kasutatakse Doppler-ultraheli verevoolu kiiruse ja suuna hindamiseks veresoonetes ning seeläbi diagnooside toetamises. Mõõtmine põhineb joonte või signaalide nihkel ja nõuab täpset kalibreerimist ning instrumentaalset kontrolli.