|
1. Introducció
L’efecte Doppler és un fenomen ondulatori, que s’experimenta quan emissor i/o receptor es troben en moviment, i en el qual una ona emesa amb una certa freqüència f és captada amb una altra freqüència f′, en general diferent de f.
Aquest efecte es percep fàcilment en ones sonores quan s’escolta el xiulet d’un tren en moviment. Pel que fa a les ones electromagnètiques, val a dir que presenten una diferència important respecte a les sonores, ja que aquestes es propaguen en un medi que es considera en repòs mentre que en les electromagnètiques aquest medi en repòs no existeix.
En el buit, la propagació es fa a una velocitat constant, c, que és la mateixa per a tots els sistemes de referència inercials. El tractament matemàtic del fenomen1 indica que la freqüència f′ captada pel receptor i la freqüència f emesa estan relacionades per:
on V és la velocitat d’atansament entre emissor i receptor. En el cas que s’estigui allunyant, cal substituir V per (–V) en l’expressió (1).
Determinació de velocitats
El procediment que s’utilitza a la pràctica per a la mesura de velocitats per efecte Doppler segueix l’esquema següent:
-
Les ones electromagnètiques, de freqüència f, es dirigeixen cap a l’objecte en moviment.
-
L’objecte en qüestió rep el senyal amb una freqüència f′ donada per (1), i part del senyal rebut és reflectit i torna cap a l’emissor.
-
L’antena emissora actua com a receptora, i capta el senyal reflectit, que presenta una freqüència f″, resultat d’aplicar l’expressió (1) a f′.
-
El senyal de freqüència f″ es combina amb el senyal original, de freqüència f, i dóna lloc a pulsacions,2 la freqüència de les quals és
Així doncs, la velocitat del mòbil es pot determinar a partir de (1) i (2) i, si V << c, resulta:
|
|