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Física

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Ondas e Óptica

Efeito Doppler

O efeito doppler é um fenômeno da física referente a variação de frequência percebida de uma onda em movimento relativo a um observador.

Esse efeito foi estudado pelo físico austríaco Christian Doppler (1803-1853) e a descoberta foi batizada em sua homenagem. Daí, efeito doppler.

O efeito doppler pode ser observado em toda e qualquer onda eletromagnética, como a luz, ou mecânica, como o som.

Imagem ilustrativa do efeito doppler em repouso (esquerda) e em movimento (direita)

Desse modo, o efeito é percebido a partir do movimento. Conforme a fonte de som ou luz se aproxima, a frequência percebida aumenta e ao se afastar do observador, a frequência diminui.

Fórmulas do Efeito Doppler

É importante perceber que a frequência de propagação da onda não varia. A fórmula é referente à frequência de onda captada pelo observador.

Fórmula clássica (som)

Assim, a fórmula clássica do efeito doppler utilizada para em sua relação com o som é:

• Quando fonte e observador se aproximam: + no numerador e - no denominador.
• Quando fonte e observador se afastam: - no numerador e + no denominador.

No caso do som, mais fácil de ser observado, pode-se notar que o som tende a se tornar mais grave à medida que a fonte se afasta do observador.

A frequência percebida varia de acordo com o movimento em relação aos observadores

Fórmula relativística (luz)

No caso da luz, à medida com que se aproximam, sua frequência tende ao ultravioleta (frequência mais alta) e ao se afastarem, tendem ao infravermelho (mais baixa). Essa variação é observada por astrônomos em relação ao movimento da luz no espaço.

O astrônomo Edwin Hubble observou que as galáxias vizinhas quando observadas apresentam um "desvio para o vermelho", que demonstra que sua luz percebida está em uma frequência mais baixa (tendendo ao vermelho) que a emitida.

Desse modo, deduziu que as outras galáxias estão se afastando da nossa, deixando deduzir que o universo encontra-se em expansão. A Lei de Hubble teve como base o efeito doppler.

Diferente do som, a luz se propaga independentemente de um meio, sua velocidade será sempre. Sua fórmula tem como base apenas a velocidade relativa entre a fonte e o observador.

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