Вакуумда электромагниттік толқындар (немесе басқа да масссыз бөлшектер) таратылған жағдайда жиілік формуласын арнайы салыстырмалылық теориясының теңдеулерінен шығарады. Электрмагниттік толқындарды тарату үшін материалдық орта талап етілмегендіктен, тек көз Мен бақылаушының салыстырмалы жылдамдығын ғана қарастыруға болады.
Доплердің релятивистік әсері екі себеппен байланысты:
қуат көзі мен қабылдағыштың салыстырмалы қозғалысы кезіндегі жиілікті өзгертудің классикалық аналогы
уақыттың релятивистік баяулауы.
Доплердің әсерін бақылау
Құбылыс кез келген толқындар мен бөлшектер ағындарына тән болғандықтан, дыбыс үшін бақылау өте оңай. Дыбыс тербелісінің жиілігі дыбыс биіктігі ретінде естіледі. Жылдам қозғалыстағы автомобиль немесе поезд сізге жақын жерде, мысалы, сирена немесе жай ғана дыбыстық сигнал шығаратын жағдайды күту керек. Сіз автомобиль сізге жақындағанда естисіз, дыбыс биіктігі жоғары болады, содан кейін автомобиль сізбен теңескен кезде, күрт төмендейді және одан әрі, ал жою кезінде, автомобиль төмен нотаға сигнал береді.
Қолдану
Доплер әсері әлемнің басталуы туралы қазіргі заманғы теориялардың ажырамас бөлігі болып табылады (үлкен жарылыс және қызыл ығысу). Принцип астрономияда жұлдыздардың көру сәулесінің бойымен қозғалу жылдамдығын (байқаушыдан жақындау немесе алып тастау) және олардың осьтің айналасында айналуын, планеталардың айналу параметрлерін, Сатурн сақиналарын (олардың құрылымын анықтауға мүмкіндік берді), күн фотосферасындағы турбуленттік ағындарды, спутниктердің траекторияларын, термоядролық реакцияларды, содан кейін физика мен техниканың әртүрлі салаларында (ауа райы болжамы кезінде, әуе навигациясы мен ГИБДД қолданылатын радарларда) өлшеу үшін көптеген қолдануға ие болды. Доплердің әсері заманауи медицинада кеңінен қолданылады: оған ультрадыбыстық диагностиканың көптеген құралдары негізделген.
Қолданудың негізгі салалары:
Доплерлік радар-объектіден көрсетілген сигнал жиілігінің өзгеруін өлшейтін радар. Жиіліктің өзгеруі бойынша объект жылдамдығының радиалды құраушысы есептеледі (объект және радар арқылы өтетін тура жылдамдық проекциясы). Доплерлік радарлар әртүрлі салаларда қолданылуы мүмкін: ұшу аппараттарының, корабльдердің, автомобильдердің, гидрометаторлардың (мысалы, бұлттардың), теңіз және өзен ағыстарының, сондай-ақ басқа да объектілердің жылдамдығын анықтау үшін.
