Doppler Etkisi (Doppler effect)

Doppler etkisi (veya Doppler kayması), dalga kaynağına göre hareket eden bir gözlemciye göre bir dalganın frekansındaki değişikliktir. Bu fenomen adını, 1842'de tanımlayan Avusturyalı fizikçi Christian Doppler'den almıştır.

Doppler kaymasının yaygın bir örneği, korna çalan bir araç bir gözlemciye yaklaştığında ve bir gözlemciden uzaklaştığında duyulan sesin değişmesidir. Yayılan frekansla karşılaştırıldığında, alınan frekans yaklaşma sırasında daha yüksek, geçme anında aynı ve durgunluk sırasında daha düşüktür.

Doppler etkisinin nedeni, dalgaların kaynağı gözlemciye doğru hareket ederken, birbirini izleyen her dalga tepesinin, gözlemciye önceki dalganın tepesinden daha yakın bir konumdan yayılmasıdır. Dolayısıyla, her dalganın gözlemciye ulaşması önceki dalgaya göre biraz daha az zaman alır. Böylece, gözlemciye birbirini izleyen dalga tepelerinin gelişleri arasındaki süre azaltılır ve bu da frekansta bir artışa neden olur. İlerleyen, birbirini izleyen dalga cepheleri arasındaki mesafe azalır, böylece dalgalar ‘bir araya toplanır’, bir demet halini alır.

Tersine, dalgaların kaynağı gözlemciden uzaklaşıyorsa, her dalga gözlemciden önceki dalgaya göre daha uzak bir konumdan yayılır, böylece ardışık dalgalar arasındaki varış süresi artar ve frekansı düşürür. Ardışık dalgalar arasındaki mesafe artar, böylece dalgalar ‘dağılır’.

Ses dalgaları gibi bir ortamda yayılan dalgalar için, gözlemcinin ve kaynağın hızı, dalgaların iletildiği ortama bağlıdır. Toplam Doppler etkisi bu nedenle kaynağın hareketinden, gözlemcinin hareketinden veya ortamın hareketinden kaynaklanabilir. Bu etkilerin her biri ayrı ayrı analiz edilir.

Elektromagnetik dalgalar veya gravitasyonal dalgalar gibi bir ortam gerektirmeyen dalgalar için, sadece gözlemci ile kaynak arasındaki göreceli hız farkı dikkate alınmalıdır; bu da göreceli Doppler etkisine yol açar.


(a) Kaynağın hareketinden kaynaklanan dalga boyu değişikliği, (b) 0.7c hızıyla gözlemcilere göre sağa doğru hareket eden bir ışık dalgası kaynağı; frekans, sağdaki gözlemciler için daha yüksek ve soldaki gözlemciler için daha düşüktür.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Doppler_effect

3 Mart 2021

 

GERİ (kavramlar)