Dopplereffekt er et av de mest nyttige bølgefenomenene i Fysikk 2 fordi det binder sammen lyd, lys, bevegelse, astronomi og måleteknologi. Fenomenet handler om at den målte frekvensen endrer seg når en bølgekilde og en observatør beveger seg i forhold til hverandre. Du har sannsynligvis hørt dette når en ambulanse eller politibil passerer: tonen høres lysere ut når bilen nærmer seg, og mørkere ut når den kjører bort. Lyden er ikke magisk endret i selve sirenen. Det som endres, er hvordan bølgefrontene treffer øret ditt.
I LK20/Fysikk 2 er dopplereffekt viktig fordi temaet trener deg i å bruke modeller, tolke formler og forklare fysiske situasjoner med både ord og regning. På eksamen kan du få rene regneoppgaver, men like ofte må du forklare hva som skjer, velge riktig fortegn og vurdere om svaret er rimelig. Derfor er målet i denne artikkelen ikke bare å lære en formel. Målet er at du skal forstå hvorfor frekvensen blir høyere eller lavere, og hvordan du kan bruke dopplereffekt i ulike sammenhenger.
Hvis du vil repetere bølger før du leser videre, kan du starte med /ressursbank/artikler/bolger-i-fysikk-2 og deretter gå videre til /ressursbank/artikler/lydbolger og /ressursbank/artikler/staaende-bolger. Dopplereffekt bygger på bølgefart, frekvens og bølgelengde, så grunnbegrepene må være på plass.
Hva dopplereffekt betyr
Dopplereffekt betyr at en observatør måler en annen frekvens enn den frekvensen kilden sender ut, fordi kilden og observatøren beveger seg relativt til hverandre. Frekvens er antall bølgetopper som passerer et punkt per sekund. Når kilden nærmer seg observatøren, kommer bølgefrontene tettere etter hverandre. Observatøren mottar da flere bølgetopper per sekund, og den målte frekvensen blir høyere. Når kilden fjerner seg, strekkes bølgefrontene ut. Observatøren mottar færre bølgetopper per sekund, og den målte frekvensen blir lavere.
Dette er lettest å se for lyd. Tenk deg at en sirene sender ut jevne lydbølger. Hvis sirenen står stille, brer bølgefrontene seg utover som sirkler med lik avstand. Hvis sirenen beveger seg fremover, blir sirenen litt nærmere de bølgefrontene den sender ut foran seg. Da presses bølgefrontene sammen foran kilden. Bak kilden blir avstanden mellom bølgefrontene større. Siden bølgefarten i luft er omtrent den samme i alle retninger når lufta står i ro, må endringen i bølgelengde gi en endring i frekvens gjennom sammenhengen v = fλ.