Come calcolare l'effetto Doppler

Molti di noi avranno sentito parlare dell'effetto doppler, continuandosi a chiedere che cosa sia. In questa piccola e semplice guida vi spiegherò in cosa consiste questo fenomeno e come si può calcolare. L'effetto Doppler è un fenomeno fisico che consiste nella variazione della frequenza di un'onda quando la sorgente ed il ricevitore si muovono uno rispetto all'altro. L'effetto Doppler si ha sia che l'osservatore o " ascoltatore" si muova rispetto alla sorgente, sia che la sorgente si muova rispetto ad un osservatore in posizione fissa. Dopo questa breve introduzione, possiamo dare inizio al primo passo di questa guida su come calcolare l'effetto doppler. Seguendo i prossimi passi di questa guida attentamente, riuscirete sicuramente nel vostro intento.

Iniziamo dunque con questo primo passo della guida che è uno dei più importanti e pertanto bisogna prestare ancora più attenzione. L'effetto Doppler si manifesta ogni giorno nella nostra vita ed esempi diretti di questo fenomeno sono il suono emesso da una sirena di un mezzo di soccorso o il fischio di un treno quando sono nelle nostre vicino a noi e poi si allontanano. L'effetto è tanto più evidente quanto più è veloce il mezzo. Questo è un esempio del fenomeno nella vita quotidiana ma l'effetto doppler viene usato anche in altri campi. Nell'astronomia viene applicato alle onde luminose, nella medicina per la rilevazione della velocità del flusso sanguigno, nella musica per rendere particolari effetti onomatopeici e il radar per misurare la velocità degli oggetti rilevati.

L'effetto Doppler può presentare due casi che ci porteranno a dover calcolare due situazioni diverse. In un primo caso notiamo che il suono percepito è più acuto dell'originale quando l'osservatore e la sorgente si avvicinano. Mentre quando si allontanano il suono diventa minore. Questo effetto non vale solo per il suono ma bensì per tutti quei fenomeni che coinvolgono le onde. È importante notare che la frequenza del suono emesso dalla sorgente non cambia nel sistema di riferimento solidale alla sorgente. Ma ciò che cambia è la frequenza di riferimento del rivelatore.

Vediamo adesso come si può calcolare l'effetto Doppler nei due casi che abbiamo appena citato. Quando un osservatore si dirige verso la sorgente con una velocità "u" il suono sembra avere una velocità maggiore (v+u) dove "v" rappresenta la velocità. Indicando con f ' la nuova frequenza avremo: f '= (1+o- (u/v))* f
dove sceglieremo + quando la fonte del suono si sta avvicinando e - quando si allontana.
Prendiamo in considerazione adesso il caso di un osservatore fermo e una sorgente in movimento. In questo caso cambia la lunghezza d'onda del suono perché percorre un tratto in più dopo l'osservatore e proprio questa distanza corrisponderà alla nuova lunghezza d'onda. Si arriverà così a calcolare la formula finale dell'effetto Doppler per osservatore e sorgente in moto: f '=(1/ 1 (u/v) *f. Siamo giunti ormai a questo terzo ed ultimo passo della guida su come calcolare l'effetto doppler. Seguendo attentamente tutti i vari passi descritti in precedenza, riuscirete sicuramente a calcolare l'effetto doppler in modo semplice e del tutto autonomo.