Efecto Doppler Relativista

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Efecto Doppler Relativista

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  • - 1 -

    EFECTO DOPPLER RELATIVISTA

    FISICA MODERNA

  • - 2 - FISICA MODERNA

    CUENTOEfecto Doppler relativista

  • - 3 - FISICA MODERNA

    PREGUNTAS1. Como entiende las fsica clsica el Efecto

    Doppler?2. Cules son las limitaciones del Efecto

    Doppler en la fsica clsica?3. En que tipos de ondas se produce este

    efecto segn la fsica clsica?4. Cmo explica la fsica relativista el Efecto

    Doppler ?

  • - 4 - FISICA MODERNA

    1. Cmo es la naturaleza de las ondas para el efecto Doppler relativista?

    2. Cules son las diferencias entre el enfoque clsico y relativista?

    PREGUNTAS

  • - 5 - FISICA MODERNA

    EFECTO DOPPLER CLASICO EJEMPLO GRAFICO

    Alguna vez has visto pasar un avin sobre ti?

  • - 6 - FISICA MODERNA

    ANTECEDENTESChristian Andreas Doppler, propuso este efecto en 1842 en una monografa sobre el Color de la luz en estrellas binarias y otros astros.

    Hippolyte Fizeau descubri independientemente el mismo fenmeno en el caso de ondas electromagnticas en 1848.

    En 1845 Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot, lo estudio para ondas sonoras.

  • - 7 - FISICA MODERNA

    La relacin entre velocidad y longitud de onda se conoce como Efecto Doppler

    EFECTO DOPPLER CLASICO

  • - 8 - FISICA MODERNA

    ALGEBRA DEL EFECTO DOPPLER

  • - 9 - FISICA MODERNA

    CLASIFICACION DEL EFECTO DOPPLER

    ONDAS SONORAS:

  • - 10 - FISICA MODERNA

    De la figura anterior tenemos tres casos: Si A se mueve hacia una fuente B que se encuentra en reposo.

    Tenemos las siguientes relaciones:

    Donde: vo: velocidad de A v : velocidad del sonido emitido por B f : frecuencia : longitud de onda

  • - 11 - FISICA MODERNA

    A se aleja de la fuente B:0vvv =

    :

  • - 12 - FISICA MODERNA

    Fuente B en movimiento y A en reposo:

    (-) al acercarse y (+) al alejarse Ambos en movimiento:

  • - 13 - FISICA MODERNA

    ONDAS MECNICAS:Supongamos que en el centro de un estanque hay un bicho moviendo sus patas peridicamente. S las ondas se originan en un punto, se movern desde ese punto en todas direcciones. Finalmente, un observador en el punto A observara la llegada de las perturbaciones con la misma frecuencia que otro B.

  • - 14 - FISICA MODERNA

    El bicho est movindose hacia la derecha a lo largo del estanque, as cada perturbacin se origina en una posicin ms cercana a B y ms lejana a A. El efecto neto del movimiento del bicho (fuente de las ondas) es que el observador hacia el cual se dirige observe una frecuencia mayor y el observador del cual se aleja perciba una frecuencia menor.

  • - 15 - FISICA MODERNA

    EFECTO DOPPLER RELATIVISTA Es el cambio observado en la frecuencia de la luz

    procedente de una fuente en movimiento relativo con respecto al observador.

    EJEMPLO GRAFICO

  • - 16 - FISICA MODERNA

    CUMPLIENDO CON LOS POSTULADOS DE LA

    RELATIVIDAD ESPECIAL

    La figura nos muestra el caso en que la nave esta en movimiento y la estrella en reposo.

    cvcff

    += 0

  • - 17 - FISICA MODERNA

    La figura nos ilustra, en el caso en que la nave est en reposo y la estrella en movimiento.

    vccff

    = 0

  • - 18 - FISICA MODERNA

    EFECTO DOPPLER PARA FUENTES DE LUZ

  • - 19 - FISICA MODERNA

    EFECTO DOPPLER PARA FUENTES DE LUZ

    Mov. relativo de ALEJAMIENTO

    Mov. relativo de ACERCAMIENTO

    En ambos casos la fuente esta en movimiento relativo con respecto al observador.

  • - 20 - FISICA MODERNA

    CLASIFICACIN: ONDAS ELECTROMAGNTICAS

    Es de naturaleza ondulatoria y su estudio resulta complejo en virtud de que intervienen tres actores: la fuente de ondas, la onda que se propaga y el observador.

  • - 21 - FISICA MODERNA

    La frecuencia medida por la fuente est en movimiento sera:

    EFECTO DOPPLER OBLICUO

  • - 22 - FISICA MODERNA

    Cuando receptor es el que se mueve hacia la fuente la frecuencia sera:

  • - 23 - FISICA MODERNA

    ABERRACIN DE LA LUZComo vimos en las diapositivas anteriores las frmulas mencionadas no son iguales, lo cual contradice al primer postulado de la relatividad.As la frmula para corregir este error es:

    El ngulo difiere segn quien lo observe.

  • - 24 - FISICA MODERNA

    EFECTO DOPPLER TRANSVERSAL

    Se denomina as al cambio de frecuencia de una onda que ocurre cuando la fuente de ondas se mueve en direccin transversal a la recta que une la fuente y el observador.

  • - 25 - FISICA MODERNA

    Se llama as al cambio de frecuencia de una onda que ocurre cuando la fuente de ondas se mueve en direccin longitudinal a la recta que une la fuente y el observador.

    EFECTO DOPPLER LONGITUDINAL

  • - 26 - FISICA MODERNA

    CUADRO COMPARATIVO: EFECTO DOPPLER CLASICO Y

    RELATIVISTA

    La diferencia est en que nada puede viajar a mayor velocidad que la luz.

  • - 27 - FISICA MODERNA

    COMPARACIN GRFICA

  • - 28 - FISICA MODERNA

    APLIC

    ACION

    ES

  • - 29 - FISICA MODERNA

    PARADOJA DE LOS GEMELOS

  • - 30 - FISICA MODERNA

    CORRIMIENTO AL ROJO Y AL AZUL

  • - 31 - FISICA MODERNA

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