Efekt Dopplera - zjawisko obserwowane dla fal, polegające na powstawaniu różnicy częstotliwości wysyłanej przez źródło fali oraz zarejestrowanej przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali. Dla fal rozprzestrzeniających się w ośrodku, takich jak na przykład fale dźwiękowe, efekt zależy od prędkości obserwatora oraz źródła względem ośrodka, w którym te fale się rozchodzą. W przypadku fal propagujących się bez udziału ośrodka materialnego, jak na przykład światło w próżni (w ogólności fale elektromagnetyczne), znaczenie ma jedynie różnica prędkości źródła oraz obserwatora.

Gdy źródło fali wysyła kolejne drgania z taką samą częstotliwością i porusza się, odległość między kolejnymi grzbietami jest zależna od kierunku rozchodzenia się fali. Źródło przybliża się do zaburzeń które wysłało, w kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu źródła, a oddala się od fali przemieszczającej się w kierunku przeciwnym. Tak więc w kierunku ruchu źródła kolejne grzbiety falowe są emitowane w mniejszej odległości niż gdyby źródło spoczywało. Nieruchomy obserwator odbiera to jako zmianę częstotliwości fali, ale odległości między nimi zależą od położenia obserwatora względem kierunku ruchu źródła.

Podobnie jeśli obserwator zbliża się do źródła to wprawdzie odległości między grzbietami i ich prędkość propagacji są takie same w każdym kierunku, ale obserwator spotyka grzbiety fal częściej, co powoduje wrażenie większej częstości fal.

Jeżeli źródło lub obserwator poruszają się w innym kierunku niż prosta łącząca je, efekt wywołują składowe prędkości źródła i obserwatora równoległe do prostej łączącej źródło z obserwatorem.

Poruszające się źródło pomiędzy wysłaniem dwóch kolejnych grzbietów fali, czyli w czasie równym jednemu okresowi fali T, przebywa drogę:

emitując kolejny grzbiet w miejscu przesuniętym względem miejsca emisji poprzedniego grzbietu o s i o tyle zmniejsza się długość fali dla obserwatora w kierunku, którego porusza się źródło.

Co prowadzi to do wzoru na częstotliwość fali odbieranej:

gdzie:

• s - droga,

• T - okres fali generowanej przez źródło,

• λ - długość fali odbieranej przez obserwatora,

• λ_z - długość fali generowanej przez nieruchome źródło,

• v - prędkość fali,

• f_o - częstotliwość fali odbieranej przez obserwatora,

• f_z - częstotliwość fali generowanej przez źródło,

• v_z - składowa prędkości źródła względem obserwatora, równoległa do kierunku łączącego te dwa punkty.

Gdy zarówno obserwator jak i źródło poruszają się:

Wychodzę z założenia, że warto podawać przykłady z życia codziennego, w których używa się danego zjawiska (Janczyszyn może to odebrać jako fakt, że dana osoba interesuje się tematem, nie tylko nauczyła się na pamięć).

Dźwięk jadącej sąsiednią ulicą miasta (nie wprost na obserwatora) karetki najpierw jest wysoki kiedy ta jest daleko, obniża się stopniowo w miarę jazdy karetki. Efekt ten powstaje na skutek zmiany składowej promieniowej prędkości karetki. Zgodnie z rysunkiem 3 nie cały wektor prędkości wnosi wkład do efektu Dopplera. Znaczenie ma tylko składowa promieniowa (przybliżanie/oddalanie się karetki). Zmienia się ona zależnie od kąta między kierunkiem jazdy karetki, a kierunkiem łączącym karetkę z obserwatorem.

Efekt ten powoduje, że wynik pomiaru radaru policyjnego dokonany pod kątem do kierunku jazdy samochodu jest mniejszy od rzeczywistej prędkości pojazdu. W takich sytuacjach różnicę tę odpowiednio się uwzględnia.

---