EFECTO DOPPLER

Todo el mundo conoce por experiencia propia que cuando una ambulancia se acerca a nosotros y luego pasa alejándose, cambio de forma notable el tono que percibimos de la sirena. Esto es debido al efecto Doppler.

Es importante subrayar que las ondas de sonido son ondas mecánicas, lo que implica que necesitan un medio físico para propagarse (no así las ondas electromagnéticas). Es por eso que el sonido no puede propagarse en el vacío...

Cuando la ambulancia se acerca a nosotros, desde nuestro punto de vista, es cómo si ésta persiguiera al propio sonido que emite. Simplifiquemos un poquito las cosas para hacerlas más manejables suponiendo que el sonido que emite es un tono puro. O sea, que tiene una frecuencia única y bien definida. Esa onda de sonido viaja con la velocidad del sonido en el aire hacia todas direcciones. Pero en la dirección que va de la ambulancia a nosotros, el foco emisor se acerca a los frentes de onda con la velocidad de la propia ambulancia. El efecto práctico de esto es que los frentes de onda se comprimen, por lo que la longitud de onda que nosotros percibimos se hace más corta. La frecuencia, por lo tanto, se vuelve más aguda.

Si la ambulancia se alejara de nosotros, como es lógico, sucedería lo contrario; la longitud de onda se haría mayor, con lo que escucharíamos un sonido más grave (no hay más que cambiar el signo de la velocidad de la ambulancia en la expresión de arriba para llegar rápidamente a esta conclusión).

La forma más general de considerar el efecto Doppler es cuando tanto el emisor como el receptor se mueven con velocidades constantes dadas, ya sea en el mismo u opuesto sentidos (lo cuál no es más que una cuestión de signos). En tal caso la frecuencia que percibirá el receptor será:

Para un uso práctico de la expresión que da cuenta de la frecuencia que percibe el receptor, lo ideal es utilizarla para el caso más general y ser muy cuidadoso a la hora de aplicar bien el criterio de signos a todas las velocidades. Es tan simple cómo, sustituir como positivas todas las velocidades que se mueven hacia la derecha, negativas todas las que van hacia la izquierda, y nulas las que se corresponden a emisor o receptor que no se mueve.

El efecto Doppler fue estudiado y enunciado por un científico austríaco al que se le debe el nombre y adquirió especial relevancia dentro de la Historia de la Física por su aplicación en el experimento de Micherson-Morley, experimento cuyos inesperados resultados llevarían a la formulación de la Teoría de la Relatividad (primero Espacial y más adelante General).