اثر داپلر

اثر داپلر (یا تغییر داپلر) تغییر فرکانس موج در رابطه با مشاهده گر است که نسبت به منبع موج در حال حرکت است.  این نام از فیزیکدان اتریشی کریستین داپلر گرفته شده است ، که این پدیده را در سال 1842 توصیف کرد.

یک مثال متداول در شیفت داپلر تغییر زمین است که هنگام نزدیک شدن و عقب نشینی یک وسیله نقلیه با بوق شنیده می شود. در مقایسه با فرکانس ساطع شده ، فرکانس دریافتی در هنگام نزدیک شدن بیشتر است ، در لحظه عبور یکسان است و در طول رکود اقتصادی کمتر است. 

دلیل تأثیر داپلر این است که وقتی منبع امواج در حال حرکت به سمت ناظر است ، هر تاج موج پی در پی از موقعیت نزدیکتر به ناظر نسبت به تاج موج قبلی ساطع می شود.  بنابراین ، رسیدن هر موج کمی کمتر از موج قبلی به ناظر زمان می برد. از این رو ، زمان بین رسیدن تاج های موج پی در پی به ناظر کاهش می یابد و باعث افزایش فرکانس می شود. در حالی که آنها در حال مسافرت هستند ، فاصله بین جبهه های موج پی در پی کاهش می یابد ، بنابراین امواج "با هم جمع می شوند". برعکس ، اگر منبع امواج در حال دور شدن از ناظر باشد ، هر موج از موقعیتی دورتر از ناظر نسبت به موج قبلی ساطع می شود ، بنابراین زمان رسیدن بین امواج متوالی افزایش می یابد و فرکانس کاهش می یابد. سپس فاصله بین جبهه های موج پی در پی افزایش می یابد ، بنابراین امواج "گسترش می یابند".

برای امواجی که در یک محیط منتشر می شوند ، مانند امواج صوتی ، سرعت مشاهده کننده و منبع نسبت به محیطی است که امواج در آن منتقل می شوند.  بنابراین اثر داپلر کل ممکن است در اثر حرکت منبع ، حرکت مشاهده کننده یا حرکت محیط ایجاد شود. هر یک از این تأثیرات به طور جداگانه مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. برای امواجی که به نسبیت عام به محیطی مانند نور یا گرانش نیاز ندارند ، فقط تفاوت نسبی سرعت بین ناظر و منبع لازم است در نظر گرفته شود.