Doppler etkisi ya da Doppler kayması, adını ünlü matematikçi ve bilim insanı Christian Andreas Doppler’den almıştır. Doppler Etkisi, dalga özelliği gösteren herhangi bir fiziksel varlığın, frekans ve dalga boyunun bir gözlemci tarafından farklı zaman ve konumlardan farklı algılanmasıdır. Ses, ışık, elektromanyetik fark etmeksizin her türlü dalga türü için geçerli olan Doppler etkisi gökbilim hesaplamalarında da kullanılır.
Bir ışık, gözlemci ve ışık kaynağının hareketine bağlı olarak çeşitli dalga boylarında gözlenir. Örneğin, uzay yıldızlarının renklerinin kızıla ya da maviye kayması Doppler etkisi ile açıklanır. Buna göre dünyadan uzaklaşan bir ışığın rengi kızıla kayacaktır, ışık dünyaya yaklaştığında ise ışığın rengi maviye yaklaşacaktır. Işığın renginin değişmesi, dalga boyunun değişmesi demektir.
Ses dalgalarında Doppler etkisi şu şekilde gerçekleşir: Bir ses kaynağı durağan bir gözlemciye doğru hareket ettiğinde gözlemci, sesi mesafe değişimi ile daha farklı algılar. Örneğin biz hareketsizken, hareket halindeki sivrisinek bize yaklaştıkça ses dalgalarının aldığı yol kısalır. Sivrisineklerin sesinin uzağınızdayken kalın, yakınınızdayken çok tiz olduğunu fark etmişsinizdir. Ses dalgaları daha küçük dalga boyları ile yayılır ve daha sık aralıklarla ses dalgalarına maruz kalarak çok tiz bir ses duyarız. Yani sesin frekansı, dolayısıyla yüksekliği arttığı için ses tizleşir.
Ses dalgalarındaki doppler etkisinin teknoloji ile buluştuğu en önemli alanlardan biri de hastalıkları teşhis etmede kullanılan ultrasonografidir. Ultrason cihazı, insan kulağının duyamayacağı yüksek frekanslı ses dalgaları gönderir. Dokulardan geri dönen ses dalgalarını, cihazın prob denen kısmı yakalar ve görüntü oluşumu gerçekleşir. Bu tanı yönteminde incelenecek olan bölgeye jel sürülmesinin nedeni ise bölge-cihaz arasındaki havadan ses dalgalarının etkilenmesini engellemektir.
Edwin Hubble 1929 yılında Doppler etkisini kullanarak evrenin genişlediğini ispatlamıştır. Bunun ardından bu genişleme hızının ne kadar olduğu sorgulanmaya başlandı. Yapılan ölçümler sonucu bu hızın sabit olmadığı öğrenildi. Evren sürekli artan bir hızla genişlemektedir.
Polis arabalarındaki radar sistemi, elektromanyetik dalgalardaki Doppler etkisinin teknoloji ile buluştuğu noktadır. Radar cihazından çıkan radar ışığı, çevredeki arabalardan geri yansır ve yansımış olan radar ışığının frekans değişimi ölçülür. Bu olay, çevredeki arabaların hızları nedeniyle oluşan Doppler kaymasını verir ve çok yüksek hassasiyetli ölçümler yapılır.
Ve son olarak hayatımızın fark ettiğimiz ya da fark edemediğimiz her alanında Doppler etkisinden faydalanırız. Hayatımızı kolaylaştırır fakat hız sınırını aşmışsak eğer başımızı derde sokabilir.
Kaynaklar ve İleri Okumalar:
Evren 101- Carolyn C. Petersen Hiçbir Fikrimiz Yok- Jorge Cham&Daniel Whiteson Las Cumbres Observatory Redshift
Comments