Doppler Etkisi

Christian Andreas Doppler (29 Kasım 1803 - 17 Mart 1853) Avusturyalı matematikçi ve fizikçidir. Bir dalganın gözlemlenen frekansının, kaynağın ve gözlemcinin göreceli hızına bağlı olduğu - Doppler etkisi olarak bilinen – ilkesini oluşturmuştur. Bu kavramı ikili yıldızların rengini açıklamak için kullanmıştır.

Doppler 1803'te Salzburg'da (bugün Avusturya) doğdu. Liseyi bitirdikten sonra, Salzburg'da felsefe ve 1829'da asistan olduğu İmparatorluk-Kraliyet Politeknik Enstitüsü'nde (şimdi TU Wien) matematik ve fizik okudu. 1835'te o günkü Prag Polytechnic'te (şimdi Prag'daki Çek Teknik Üniversitesi) çalışmaya başladı. 1841'de tam zamanlı olarak atandı. Bir yıl sonra, 38 yaşında, Doppler Kraliyet Bohemya Bilimler Cemiyeti'ne bir konferans verdi ve ardından en önemli eseri olan "Über das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels"'i yayınladı ("İkilinin renkli ışığı üzerine yıldızlar ve göklerin diğer bazı yıldızları "). Bu çalışmada, Doppler ilkesini (daha sonra Doppler etkisini icat etti) bir dalganın gözlemlenen frekansının kaynağın ve gözlemcinin göreceli hızına bağlı olduğunu varsaydı ve daha sonra bu kavramı ikili yıldızların rengini açıklamak için kullanmaya çalıştı.

Fizikçi Armand Hippolyte Louis Fizeau (23 Eylül 1819 - 18 Eylül 1896), Fransızlar tarafından Doppler-Fizeau Etkisi olarak bilinen Doppler etkisinin keşfedilmesine katkıda bulunmuştur. Fizeau, etkisini ışıkla anlamaya katkıda bulundu ve ayrıca bu etkinin ilkelerinin altında yatan formel matematiksel teoremler geliştirdi. 1848'de, kaynak ve alıcı birbirine göre hareket ederken bir dalganın frekans kaymasını tahmin etti, bu nedenle yıldızlarda spektral çizgilerin mavi kaymalarını ve kırmızı kaymalarını tahmin eden ilk kişi oldu.

Doppler matematik, fizik ve astronomi üzerine 50'den fazla makale yayınlayarak Prag Politeknik'te profesör olarak çalışmaya devam etti, ancak 1847'de Maden ve Orman Akademisi'nde matematik, fizik ve mekanik profesörlüğü için Prag'dan ayrıldı ve 1849'da Viyana'ya geçti. Doppler'in araştırması, 1848'deki devrimci olaylarla kesintiye uğradı. Macar Devrimi sırasında tamamen ülkesini terk ederen Viyana'ya kaçtı. Orada 1850'de Viyana Üniversitesi Deneysel Fizik Enstitüsünün başına atandı. Oradayken Doppler, Franz Unger ile birlikte, üniversitede öğrenci olan genetiğin kurucu babası genç Gregor Mendel'in gelişimini etkiledi. Doppler, 17 Mart 1853'te 49 yaşında Venedik'te akciğer hastalığından öldü.

Doppler etkisi veya Doppler kayması, dalga kaynağına göre hareket eden bir gözlemciye göre bir dalganın frekansındaki değişikliktir. Doppler kaymasının yaygın bir örneği, korna çalan bir araç bir gözlemciye yaklaştığında ve ondan uzaklaştığında duyulan perde değişikliğidir. Yayılan frekansla karşılaştırıldığında, alınan frekans yaklaşma sırasında daha yüksek, geçiş anında aynı ve durgunluk sırasında daha düşüktür. Doppler etkisinin nedeni, dalgaların kaynağı gözlemciye doğru hareket ederken, ardışık her dalga tepesinin gözlemciye bir önceki dalganın tepesinden daha yakın bir konumdan yayılmasıdır. Bu nedenle, her dalganın gözlemciye ulaşması bir önceki dalgadan biraz daha az zaman alır. Bu nedenle, ardışık dalga tepelerinin gözlemciye varışları arasındaki süre azalır ve bu da frekansın artmasına neden olur. Onlar seyahat ederken, birbirini izleyen dalga cepheleri arasındaki mesafe azalır, bu nedenle dalgalar "bir araya toplanır". Tersine, dalgaların kaynağı gözlemciden uzaklaşıyorsa, her dalga gözlemciden önceki dalgadan daha uzak bir konumdan yayınlanır, böylece ardışık dalgalar arasındaki varış süresi artırılarak frekans azalır. Ardışık dalga cepheleri arasındaki mesafe daha sonra artar, böylece dalgalar "yayılır".

Ses dalgaları gibi bir ortamda yayılan dalgalar için, gözlemcinin ve kaynağın hızı, dalgaların iletildiği ortama göredir. Toplam Doppler etkisi bu nedenle kaynağın hareketinden, gözlemcinin hareketinden veya ortamın hareketinden kaynaklanabilir. Bu etkilerin her biri ayrı ayrı analiz edilebilir. Doppler etkisi tıpda damar ve kalp kapak akım hızlarının ölçülmesi için kullanılmaktadır.