

Doppler Olayı
Bir otomobil veya kamyon, kornasını çalarak hareket ederken duyduğunuz sesin
frekansı, araç yaklaşırken daha yüksek, uzaklaşırken daha düşüktür. Bu, Doppler
olayına bir örnektir.
Genel olarak; Doppler etkisi veya olayı, kaynakla gözlemci arasında bağıl bir
hareket olduğu zaman ortaya çıkar. Kaynak ve gözlemci birbirine doğru hareket
ettiği zaman, gözlemci tarafından duyulan sesin frekansı, kaynağın frekansından
daha yüksektir. Kaynakla gözlemci birbirinden uzaklaştığı zaman, gözlemcinin
işittiği frekans kaynağın frekansından daha düşüktür.
Doppler olayı çoğunlukla ses dalgalarıyla denenmiş olmasına rağmen, tüm harmonik
dalgalar için genel bir olaydır. Örneğin, ışık dalgalarında, kaynağın ve
gözlemcinin bağıl hareketleri ile üretilen bir frekans kayması vardır. Doppler
etkisi, polis radarları vasıtasıyla motorlu taşıtların hızlarını ölçmekte
kullanılır. Benzer şekilde, astronomi ile uğraşanlar yıldızların, galaksilerin
ve diğer gökcisimlerinin bağıl hareketlerini ölçmek için bu etkiyi kullanırlar.
İlk olarak, o gözlemcinin hareketli ve ses kaynağının hareketsiz olduğu hali
ele alalım. Basit olması için, havanın hareketsiz olduğunu ve gözlemcinin
doğrudan kaynağa doğru hareket ettiğini kabul edeceğiz. Genellikle hareketsiz
sözü ortama göre “durgun” olmayı ifade eder; burada ortam havadır.
Kaynağın frekansı f , dalga boyuna l ve sesin hızını v olarak alacağız.
Gözlemcide hareketsiz olsaydı, açıkça saniyede f dalga cephesi duyacaktı.( yani;
v0 = 0 ve vs = 0 olduğu zaman, ölçülen frekans kaynak
frekansına eşit olurdu) gözlemci kaynağa doğru hareket ettiği zaman, gözlemciye
göre dalgaların hızı v’ = v + v0 olur, fakat l dalga boyu değişmez.
Bu nedenle gözlemci tarafından işitilen frekans artar ve
İle verilir. l = v/f olduğundan, f’yi
( Gözlemci kaynağa doğru hareket ediyor)
şeklinde ifade edebiliriz.
Benzer şekilde ; gözlemci kaynaktan uzaklaşıyorsa , gözlemciye göre dalga hızı
v' =v-vo olur. Bu durumda gözlemci tarafından duyulan frekans
azalmıştır ve
(gözlemci kaynaktan uzaklaşıyor)
ile verilir. Genel olarak gözlemci, durgun kaynağa vo hızı ile
hareket ediyorsa, gözlemci tarafından duyulan sesin frekansı
olur. Burada pozitif işaret gözlemci kaynağa doğru hareket
ettiği zaman, negatif işaret de gözlemci kaynaktan uzaklaştığı zaman kullanılır.