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Efeito Doppler

O efeito Doppler é característico de ondas emitidas por uma fonte em movimento. Foi proposto por Johann Christian Andreas Doppler, em 1842, e encontra aplicações importantíssimas na Astronomia. O efeito Doppler é uma alteração na onda percebida por um observador em relação ao qual a fonte emissora da onda se move. A maneira mais simples de compreender o efeito Doppler é pensarmos numa experiência bastante comum em um centro urbano movimentado.

Imagine que você chegou numa rua para atravessá-la exatamente no momento em que o sinal de trânsito mudou para dar passagem aos veículos. Havia um automóvel parado com a sirene ligada, a alguns metros de distância. É fácil notar que quando o automóvel começa a se aproximar, o som da sirene parece ficar mais agudo. A sirene não muda o som que produz enquanto se desloca. Depois que o automóvel começa a se afastar, o som torna-se mais grave. Perceba que não estamos falando de volume alto ou baixo, mas de som agudo e grave.

Essa diferença só é percebida por um observador que não se desloca com a fonte sonora. O motorista do automóvel não percebe nenhuma variação no som emitido pela sirene que se desloca com ele. Essa experiência nos mostra que quando uma fonte emissora de onda seja sonora ou qualquer outro tipo de onda se aproxima de um observador, este percebe ondas com um comprimento de onda menor do que notaria se a fonte não estivesse em movimento. Ondas de som com comprimentos de onda curtos produzem som agudo. Por outro lado, se a fonte de onda se afasta, o observador percebe comprimentos de onda maiores som mais grave.

Quando falamos em ondas de luz, pequenos comprimentos de onda estão associados a cores mais azuladas e grandes comprimentos de onda a cores mais avermelhadas. Com isso, encontramos aplicação do efeito Doppler na Astronomia.

Da luz que observamos dos astros podemos tirar várias informações. A composição química é obtida através de linhas que são como “impressões digitais” dos diferentes elementos químicos, conhecidas como linhas espectrais. Devido ao efeito Doppler, essas linhas aparecem deslocadas para o vermelho, caso o astro observado esteja se afastando, o que chamamos de desvio para o vermelho ou redshift , ou deslocadas para o azul, no caso do astro estar se aproximando de nós, desvio para o azul ou blueshift.

Detalhes do espectro visível do Sol (acima) e do superaglomerado de galáxias BAS11. Conhecendo o efeito Doppler, verificamos que o superaglomerado se afasta da nossa Galáxia.

Uma fonte de ondas movendo-se para a esquerda. À frente da fonte, temos menores comprimentos de onda, e atrás, temos maiores comprimentos de onda.