dopplerprincipen

Dopplerprincipen, eller Doppler-effekten, beskriver hur frekvensen hos vågor förändras när avsändare och/eller mottagare rör sig relativt varandra. Fenomenet gäller ljud, ljus och andra vågor. För ljud i ett medium (till exempel luft) beror frekvensändringen på våghastigheten i mediet, v, samt rörelsekomponenterna hos källan och mottagaren. En allmän form är f' = f (v ± vo) / (v ∓ vs), där f är källfrekvensen, vo är mottagarens hastighet och vs källans hastighet längs våglängdens riktning. Tecken väljs efter om respektive part närmar sig eller avlägsnar sig från den andra.

Inom elektromagnetiska vågor, särskilt i vakuum där ingen mediumfysik används, måste relativistiska effekter beaktas. För hastigheter nära ljushastigheten används f' = f sqrt((1 ± β)/(1 ∓ β)) med β = v/c. Här gäller positiva tecken när källan och/eller mottagaren närmar sig, och negativa tecken när de avlägsnar sig. I vardagliga sammanhang (v ≪ c) sammanfaller den relativistiska beskrivningen med den klassiska formeln.

Användningar av Dopplerprincipen är breda. I astronomi används rödförskjutning och blueshift för att studera stjärnors och galaxers rörelser. Medicinsk ultraljud och Doppler-ultraljud används för att mäta blodflöde. Radar och väderradar utnyttjar frekvensförändringar för hastigheter hos flygande objekt eller vindar. Principen fungerar som ett verktyg för att uppskatta hastighet och rörelse i många vetenskapliga och tekniska sammanhang.