Doppleri efekt

Doppleri efekt on füüsikaline nähtus, mis avaldub selles, et helilaine või elektromagnetlaine registreeritav (tajutav, mõõdetav) sagedus sõltub lainete allika ja vastuvõtja liikumise kiirusest ja suunast. Kui allikas ja vastuvõtja lähenevad teineteisele, siis sagedus suureneb, teineteisest eemaldumisel sagedus väheneb. Sageduse suurenemine on samaväärne lainepikkuse vähenemisega ja vastupidi.^[1]

Kõige sagedasem näide Doppleri efektist on sõiduki signaali helikõrguse muutus, kui sõiduk algul läheneb vaatlejale ning hiljem eemaldub vaatlejast. Võrreldes väljuva sagedusega on vastuvõetud sagedus suurem, kui sõiduk läheneb vaatlejale, identne sellega, kui sõiduk on otse vaatleja kõrval ning madalam, kui sõiduk eemaldub vaatlejast.^[2]

Doppleri efekti põhjuseks on asjaolu, et kui lainete allikas liigub vaatleja suunas, siis iga üksik laine, mis järjest tekitatakse, on eelmisega võrreldes vaatlejale lähemal. Seega iga laine võtab pisut vähem aega, et jõuda vaatlejani kui sellele eelnev laine, mistõttu kahe järjestikuse lainefrondi jõudmine vaatlejani on kiirem (lainefrontide omavaheline kaugus on vähenenud) ning selle tulemusena sagedus kasvab. Lained on "kokku surutud".^[2][3] Kui aga laineallikas liigub vaatlejast eemale, siis iga järgnev laine lähtub pisut kaugemalt kui eelnev laine. Seega kahe järjestikuse laine kohalejõudmise aeg on suurenenud mistõttu sagedus väheneb. Kahe järjestikuse lainefrondi vaheline kaugus suureneb. Lained on "välja venitatud".

Akustilise Doppleri efekti korral on määravaks nii heli allika kui ka vastuvõtja kiirus keskkonna suhtes. Optilise Doppleri efekti korral on määrav ainult allika ja vastuvõtja liikumise suhteline kiirus.

Heli ja elektromagnetkiirguse sageduse sõltuvust vastuvõtja ja heli- või kiirgusallika liikumise kiirusest põhjendas teoreetiliselt Austria füüsik Christian Doppler 1842. aastal.