Φαινόμενο Doppler και εφαρμογή στην Aστρονομία

Το φαινόμενο Doppler για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, όπως το φως, έχει μεγάλη χρήση στην αστρονομία και έχει ως αποτέλεσμα τη λεγόμενη ερυθρή η μπλε μετατόπιση.
Το χρησιμοποιούμε για τη μέτρηση της ταχύτητας με την οποία τα αστέρια και οι γαλαξίες πλησιάζουν ή απομακρύνονται από εμάς, δηλαδή την ακτινική τους ταχύτητα ή ακόμη και για τη μέτρηση της ταχύτητας περιστροφής των άστρων και των γαλαξιών.
Η χρήση του φαινομένου Doppler για το φως στην αστρονομία εξαρτάται από τη γνώση μας ότι τα φάσματα των άστρων δεν είναι συνεχή. Το φως απο ενα άστρο εκθέτει γραμμές απορρόφησης σε σαφώς προσδιορισμένες συχνότητες οι οποίες συσχετίζονται με τις ενέργειες που απαιτούνται για να διεγείρουν τα ηλεκτρόνια διαφόρων στοιχείων από το ένα επίπεδο στο άλλο.
Το φαινόμενο Doppler είναι αναγνωρίσιμο από το γεγονός ότι οι γραμμές απορρόφησης δεν παρουσιάζονται πάντα με τη συχνότητα που θα έπρεπε αλλά αντιθέτως παρουσιαζουν μετατόπιση σε μεγαλύτερη ή μικρότερη συχνότητα.
Αφού το μπλε φως έχει μεγαλύτερη συχνότητα από το κόκκινο, οι φασματικές γραμμές ενός αστεριού που μας πλησιάζει παρουσιάζει μπλε μετατόπιση ενώ, αντίστοιχα αυτό που απομακρύνεται παρουσιάζει ερυθρή μετατόπιση.
Ο πρώτος που χρησιμοποίησε την ανακάλυψη αυτή ήταν ο Άγγλος αστρονόμος William Huggins. Το 1868 μελετώντας το φάσμα του Σειρίου εντόπισε μια ελαφρά μετατόπιση των φασματικών του γραμμών προς το κόκκινο, γεγονός που σήμαινε ,συμφωνα με το φαινόμενο Doppler-Fizeau, οτι το αστέρι αυτό απομακρύνεται από τη γη με ταχύτητα 50Km/sec.

Παρακάτω ακολουθεί μια άσκηση υπολογισμού των συχνοτήτων που μπορεί να αντιλαμβάνεται ένας παρατηρητής όταν μια πηγή ηχητικών κυμάτων κάνει περιστροφική κίνηση.