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Credito : Osservatorio di Parigi / ASM / Hale Observatory

Quando un onda acustica viene emessa, il suono percepito da chi ascolta non sarà lo stesso se l’emittente è immobile o se è in movimento rispetto a chi ascolta.

Se la sua lunghezza d’onda è lambdametri), l’onda emessa ha delle creste separate di lambda che vengono emesse ad istanti separati da P (secondi) cosicchè lambda=c* P dove c è la velocità della luce ( 3*10^8 metri al secondo).

  • Se la sorgente è immobile rispetto a chi ascolta, quest’ultimo riceve un’onda le cui creste sono separate da P, e la cui lunghezza d’onda è lambda, uguale alla lunghezza d’onda emessa.

  • Se la sorgente d’onde è in movimento con una velocità v_r rispetto all’osservatore, le creste sono emesse a intervallo P. Durante l’intervallo di tempo che separa l’emissione di due creste, la sorgente a percorso una distanza d=v_r *P

  • Se la sorgente si allontana da chi ascolta, la seconda cresta percorre una distanza più grande per raggiungere chi ascolta, una distanza uguale a lambda+d. Chi ascolta riceve un’onda di lunghezza d’onda lambda' = lambda+d=P*c+v_r *P=P*c*(1+v_r/c).La lunghezza d’onda ricevuta è lambda*(1+v_r/c). Essa è quindi più grande di lambda. Se l’onda emessa è un suono, il suono ricevuto sarà più grave di quello emesso. Se l’onda è luce, la luce osservata sarà più rossa della luce emessa.

  • Al contrario, se la sorgente si avvicina chi ascolta, la seconda cresta percorre una distanza più piccola per raggiungere chi ascolta, una distanza uguale a lambda-d. Chi ascolta riceve un’onda con una lunghezza d’onda lambda^'=lambda-d=P*c-v_r *P=P*c*(1-v_r/c). La lunghezza d’onda ricevuta è lambda*(1-v_r/c). Essa è quindi più piccola di lambda. Se l’onda emessa è un suono, il suono ricevuto sarà più acuto di quello emesso. Se l’onda è luce, la luce osservata sarà più blu di quella emessa.