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O que é o Efeito Doppler?
O efeito Doppler é a mudança na frequência de uma onda em relação a um observador que está se movendo relativo à fonte da onda. Foi nomeado em homenagem ao físico austriaco Christian Doppler, que descreveu o fenômeno em 1842. Quando a fonte e o observador estão se movendo um em direção ao outro, a frequência observada aumenta (deslocamento para o azul). Quando se afastam, a frequência observada diminui (deslocamento para o vermelho).
Movimento da Fonte de Onda
Quando uma fonte de onda se move em direção a um observador, os frentes de onda são comprimidos na direção do movimento, criando um comprimento de onda mais curto e uma frequência mais alta. Quando se afasta, os frentes de onda são esticados, criando um comprimento de onda mais longo e uma frequência mais baixa. A fórmula é f' = f₀·v/(v ± vₛ), onde vₛ é a velocidade da fonte (positiva quando se afasta do observador, negativa quando se aproxima).
Movimento do Observador
Quando um observador se move em direção a uma fonte de onda, ele encontra os frentes de onda mais frequentemente, aumentando a frequência observada. Quando se afasta, ele encontra os frentes de onda menos frequentemente, diminuindo a frequência. A fórmula é f' = f₀·(v ± vᵣ)/v, onde vᵣ é a velocidade do observador (positiva quando se move em direção à fonte, negativa quando se afasta).
Aplicações
O efeito Doppler tem numerosas aplicações: a medição de velocidade por radar e sonar usa mudanças de frequência para calcular velocidade; ultrassom médico usa imagens Doppler para medir a velocidade do fluxo sanguíneo; a astronomia usa deslocamento para o vermelho e para o azul para medir velocidades estelares e expandir nosso entendimento da expansão do universo; as sirenes de veículos de emergência mudam o tom quando se aproximam e se afastam; radares meteorológicos usam mudanças Doppler para detectar padrões de vento e rotação de tempestades; e o resfriamento a laser usa o resfriamento Doppler para desacelerar átomos para experimentos quânticos.