Doppler Olayı

Doppler Olayı

gözleyici ile bir titreşim kaynağı arasındaki relatif izafi hareket sebebiyle, titreşimin gözlenilen frekansında ortaya çıkan değişiklik. Bu her gün hissedilebilen bir olaydır. Korna çalan bir araba, duran bir gözleyicinin yanından geçerken ses frekansının değiştiği fark edilir. Kaynak veya gözleyicinin yaklaşması esnasında gözleyicinin algıladığı frekans büyür, dolayısıyla ses incelir tizleşir uzaklaşması esnasında algıladığı frekans küçülür, dolayısıyla ses kalınlaşır baslaşır. K kaynağı, G gözleyiciyi göstermek üzere, titreşim kaynağının frekansına fo, dalgaların yayılma hızına C dersek, titreşim kaynağının yaklaşma veya uzaklaşma hızının V1, gözleyicininkinin V2 olduğu düşünüldüğünde

C ± V2
f = fo ….. dır.

C ± V1

V1in işareti kaynak yaklaşırken –

uzaklaşırken +

V2nin işareti, gözleyici yaklaşırken +

uzaklaşırken -dir.

Hem kaynak hem de gözleyici birbirlerine yaklaşırlarken gözleyicinin algıladığı frekans

C+ V2
f = f0 …. olur.
C – V1

Tersi, yani uzaklaşmaları halinde algılanan frekans

C – V2
f = f0 ….. olur.
C + V1

Eğer tek renkli bir ışık sabit bir optik sisteminden geçerse, titreşimin frekansı daima sabit kalır. Ancak hareket eden bir aynadan yansıyan ışıkta ve gözleyen ile ışık kaynağı arasında bir hareket varsa, frekans değişir. Bu olay, dalga teorisi kullanılarak kolayca açıklanabilir. Sabit f0 frekansı ile ışık veren

bir ışık kaynağı göz önüne alalım. Gözetlenen, bir V hızı ile yaklaşarak hareket etsin. ışık dalgasının birbirini takib eden tepeleri, gözetleyenin durmasına nisbetle daha geç zamanlarda erişecektir. Basit bir hesap, gözleyenin ışığı C ışık hızı

olmak üzere f0 1-V/C frekansında gördüğünü ortaya koyar. Uzaklaşan gözetleyene ışık, durmaya karşılık daha kırmızı görülür. Gözetleyen ışık kaynağına yaklaşıyorsa, ışık daha mavimsi görülür. Eğer ışık uzaklaşan bir aynadan yansıyorsa, mesafe iki katı büyüyeceğinden, yansıyan ışığın frekansı f0 1-2V/C olarak ortaya çıkar.

Doppler Olayı astronomide yıldızların hızlarını ölçmek için kullanılır. Görülen ışığın kırmızıya kayması kainatın zamanla genişlediğine işaret eder. Eğer bu doğru ise 1960larda bilinen en uzak yıldızlar grubu, ışık hızının % 40ı ile hareket etmektedir. Bu ise ışık kaynağının 5×109 ışık yılı uzakta olduğu anlamına gelir. Venüsten 1961 de alınan radar sinyallerinden, gezegenin ekseni etrafındaki dönüş peryodunun, Güneş etrafındaki dönüşüne göre biraz daha uzun olduğu anlaşılmıştır. Bu ise Venüste Güneşin batıdan doğduğu hissini verir.