![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2362/image_v240bltHV16rerZ667y6r.jpg)
Φανταστείτε ότι είστε οδηγός ασθενοφόρων και πρέπει να οδηγείτε με μεγάλη ταχύτητα στους δρόμους μιας μεγάλης πόλης γεμάτης με αυτοκίνητα. Τώρα φανταστείτε ότι είστε ένα από το πλήθος στο πεζοδρόμιο. Στέκεστε στη διασταύρωση και περιμένετε τη στιγμή που θα είναι δυνατό να διασχίσετε το δρόμο. Αλλά πρώτα πρέπει να παραλείψετε το αγωνιστικό ασθενοφόρο.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2362/image_k95Fyxg57Z30S27h2k5N1.jpg)
Η φωνή της σειρήνας της ακούγεται από μακριά. Αλλά το περίεργο είναι ότι, όσο πιο κοντά ένα αυτοκίνητο με έναν κόκκινο σταυρό κινείται, τόσο υψηλότερος γίνεται ο ήχος μιας σειρήνας. Όταν το αυτοκίνητο αρχίζει να απομακρύνεται, το ίδιο πράγμα επαναλαμβάνεται, αλλά το αντίστροφο. Καθώς το αυτοκίνητο απομακρύνεται, ο ήχος της σειρήνας γίνεται όλο και χαμηλότερος έως ότου εξαφανιστεί εντελώς. Ταυτόχρονα, ο οδηγός ασθενοφόρου δεν παρατηρεί καμία αλλαγή. Για αυτόν, η ποιότητα του ήχου δεν αλλάζει.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2362/image_rcnfdpCUpcq56gwomtinke.jpg)
Αλλά ένας εξωτερικός παρατηρητής ακούει πώς ανεβαίνει το γήπεδο και πώς στη συνέχεια μειώνεται η τονικότητα με την απόσταση. Τα ηχητικά κύματα διαδίδονται στον αέρα με τον ίδιο τρόπο όπως τα κύματα της θάλασσας στην επιφάνεια του νερού.
Λοιπόν, τι πραγματικά συμβαίνει. Ποιος ακούει σωστά; Οδηγός ή πεζός; Αλλάζει ο ήχος της σειρήνας; Και οι δύο έχουν δίκιο. Πιο συγκεκριμένα, κανείς δεν κάνει λάθος: τόσο ο οδηγός όσο και ο πεζός ακούνε ακριβώς τι πρέπει να ακούσουν. Η διαφορά στην αντίληψη οφείλεται στο φαινόμενο Doppler. Αυτό που ακούμε ως ήχος είναι στην πραγματικότητα κύματα που διαδίδονται μέσω του αέρα.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2362/image_s4Erbv06xf.jpg)
Η σειρήνα κάνει τα μόρια του αέρα να δονούνται. Τα ηχητικά κύματα διαδίδονται στον αέρα με τον ίδιο τρόπο όπως τα κύματα της θάλασσας στην επιφάνεια του νερού.Ένα κύμα είναι μια περιοχή σπάνιας, η οποία στη συνέχεια γίνεται μια περιοχή συμπίεσης. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται πολλές φορές σε ένα δευτερόλεπτο και απλώνεται. Αυτό είναι το ηχητικό κύμα. Όσο πιο κοντά τα ίδια τμήματα των κυμάτων είναι το ένα στο άλλο, όσο υψηλότερος είναι ο ήχος, δηλαδή τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητά του.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2362/image_6uYLS17WpYfI.jpg)
Στην περίπτωσή μας, όταν πλησιάζει το «γρήγορο» κύμα, τα ηχητικά κύματα γίνονται πιο κοντά το ένα στο άλλο για τον πεζό, επειδή η ταχύτητα κίνησης του αυτοκινήτου και του ήχου αυξάνεται. Όσο μικρότερη είναι η απόσταση μεταξύ των ηχητικών κυμάτων, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα και τόσο υψηλότερος είναι ο ήχος. Με την αφαίρεση του μηχανήματος, η απόσταση μεταξύ των κυμάτων με αυξανόμενη απόσταση γίνεται όλο και περισσότερο, δηλαδή, η συχνότητα μειώνεται σταδιακά και ο ήχος μειώνεται. Οι άνθρωποι στο αυτοκίνητο και η πηγή ήχου είναι ακίνητοι το ένα με το άλλο. Επομένως, δεν συμβαίνουν αλλαγές στην τονικότητα. Για να ακούσετε αλλαγές στην τονικότητα, ο ακροατής και η πηγή ήχου πρέπει να κινούνται το ένα με το άλλο.
Εφέ Doppler όχι μόνο στα ηχητικά κύματα
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2362/image_84wGE57J4eshRzc7d.jpg)
Πάρτε ως παράδειγμα τα κύματα φωτός. Εάν είχε εγκατασταθεί κίτρινη λάμπα αντί για σειρήνα σε ασθενοφόρο, τότε όταν πλησιάζετε τον παρατηρητή, το φάσμα της λάμπας θα μετατοπίστηκε στην μπλε πλευρά και όταν αφαιρεθεί, στην κόκκινη. Με τα συνήθη φαινόμενα που μας περιβάλλουν, τα ποσοστά μετατόπισης είναι σχετικά χαμηλά, επομένως δεν παρατηρούμε αλλαγές στο φάσμα του φωτός. Αλλά αν η ταχύτητα του ασθενοφόρου πλησίαζε την ταχύτητα του φωτός ή συγκρίσιμη με αυτήν, τότε θα παρατηρούσαμε τις επιθυμητές αλλαγές.
Η συχνότητα είναι ο αριθμός κορυφών κυμάτων που έχουν περάσει από ένα συγκεκριμένο σημείο σε ένα δευτερόλεπτο. Όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η τονικότητα του ήχου ή τόσο πιο μπλε γίνεται το φως.Ο οδηγός σε αυτήν την περίπτωση θα έβλεπε ένα κίτρινο φως να πέφτει συνεχώς στο δρόμο. Αλλά μια κινούμενη μηχανή θα συμπιέζει τα κύματα μπροστά του και οι παρατηρητές που ήταν ακίνητοι ενώ πλησίαζαν μια πηγή φωτός θα έβλεπαν μια μετατόπιση του φάσματος φωτός προς την μπλε πλευρά υψηλής συχνότητας. Καθώς το αυτοκίνητο απομακρύνεται, ο παρατηρητής θα προσέξει το χρώμα του φακού να επιστρέψει από μπλε σε κίτρινο. Σταδιακά, αυτό το χρώμα μετατράπηκε σε κόκκινο, εξαφανιζόταν πάνω από τον ορίζοντα.