Christian Doppler

Christian Doppler
Rođenje	29. 11. 1803. Salzburg, Austrija
Smrt	17. 3. 1853. Venecija, Italija
Državljanstvo	Austrijanci
Polje	Fizika Matematika
Institucija	Sveučilište u Beču Sveučilište u Chemnitzu
Alma mater	Sveučilište u Beču
Poznat po	Dopplerov učinak

Christian Doppler, punim imenom Christian Johann Doppler (Salzburg, 29. 11. 1803. - Venecija, 17. 3. 1853.), austrijski fizičar i matematičar. Profesor fizike u Chemnitzu i Beču. Objavio radove iz astronomije, analitičke geometrije, akustike, elektriciteta i optike. Godine 1842. objavio je raspravu O obojenoj svetlosti dvostrukih zvezda (nem. Über das farbige Licht der Doppelsterne), u kojoj je obradio pojavu koja nosi njegovo ime. ^[1]

Glavni članak: Dopplerov učinak

Dopplerov učinak ili Dopplerov efekt je promena frekvencije valova pri relativnom gibanju njihova izvora ili promatrača. Opaža se kod svakoga valnoga gibanja kao povećanje, odnosno smanjenje frekvencije kada se izvor valova i promatrač međusobno približavaju, odnosno udaljavaju. Umesto frekvencije izvora f₀, opaža se frekvencija f:

${\displaystyle f=\left({\frac {c+v_{\text{r}}}{c+v_{\text{s}}}}\right)f_{0}\,}$

gde je:

${\displaystyle c\;}$ - brzina valova u sredstvu (na primer u zraku);

${\displaystyle v_{\text{r}}\,}$ -relativna brzina promatrača; pozitivna ako se promatrač približava prema izvoru (negativna za udaljavanje);

${\displaystyle v_{\text{s}}\,}$ - relativna brzina izvora; pozitivna ako se izvor približava prema promatraču (negativna za udaljavanje).

Kod zvučnih valova Dopplerov učinak opaža se kao povišenje ili sniženje tona: na primer ton raznih vozila čini se viši za vreme približavanja a niži prilikom udaljavanja. Kod svetlosnih valova spektralne linije pomaknute su prema ljubičastomu delu spektra ako se izvor približava (plavi pomak), a prema crvenome (crveni pomak) ako se udaljava. Prema teoriji relativnosti u tom slučaju vredi:

${\displaystyle f=f_{0}\cdot {\sqrt {1-v^{2}/c^{2}\,}}\cdot (1+{\frac {v\cdot \cos \alpha }{c}})}$

gde je: c - brzina svetlosti, a α - kut izvora prema promatraču: α = 90° kod transverzalnoga gibanja, pa se to naziva transverzalni (poprečni) Dopplerov učinak. U astronomiji se primenom Dopplerova učinka meri brzina radijalnoga gibanja nebeskih tela (na primer male promene brzine zvezda pod uticajem planeta, brzine gibanja galaktika) ili njihovih delova (brzina rotacije, brzina pulsiranja). U prometu se s pomoću Dopplerova učinka i radara može odrediti brzina kretanja vozila; u medicini, brzina protoka krvi (ehosonografija). ^[2]

Glavni članak: Crveni pomak

Crveni pomak je pomak spektralnih linija svetlosti (povećanje valnih duljina) prema crvenom delu spektra. Općenitije, pomak spektralnih linija elektromagnetskih valova prema većim valnim duljinama u spektru. Nastaje kad se izvor elektromagnetskih valova udaljava, što je brže udaljavanje izvor veći je crveni pomak (Dopplerov učinak) ili kad se izvor elektromagnetskih valova nalazi u snažnom gravitacijskom polju, a emitirani se valovi šire prema slabijem gravitacijskom polju. Kozmički crveni pomak odražava opće širenje svemira (Hubbleov zakon). Gravitacijski crveni pomak nastaje gubitkom energije fotona u gravitacijskome polju. Dokazan je Mössbauerovim učinkom i zapažen je u spektrima zvezda s jakim gravitacijskim poljem. ^[3]