Apakah efek Doppler terjadi pada cahaya?

Efek Doppler adalah perubahan frekuensi gelombang ketika dirasakan oleh pengamat yang sedang bergerak sehubungan dengan sumber yang memancarkan gelombang . Efek ini diterjemahkan menjadi peningkatan frekuensi (dan penurunan panjang gelombang) saat pengamat mendekati sumber (atau sumber mendekati pengamat) dan penurunan frekuensi saat mereka menjauh satu sama lain.

Kita dapat melihat efek ini setiap hari saat kita mengamati perubahan nada pada suara mobil yang mendekati kita lalu menjauh dari kita, seperti pada balapan Formula 1. Bunyinya terasa lebih tinggi saat mobil mendekat ke arah kita daripada saat itu lewat di depan dan kemudian bergerak menjauh.

Perubahan nada yang kita rasakan mungkin merupakan contoh efek Doppler yang paling gamblang dalam kehidupan kita sehari-hari. Namun, efek ini tidak hanya berlaku untuk gelombang suara, tetapi untuk semua jenis gelombang, termasuk gelombang cahaya. Karena alasan ini, efek Doppler sangat penting dalam astronomi dan banyak disiplin ilmu lainnya.

rumus efek Doppler

Efek Doppler dapat ditulis dalam bentuk sepasang persamaan yang menghubungkan frekuensi atau panjang gelombang yang diamati dengan sumbernya. Penerapannya bergantung pada apakah sumber gelombang dan pengamat bergerak menuju atau menjauhi satu sama lain.

Ketika sumber mendekati pengamat

Dalam hal ini, persamaan atau rumus yang digunakan adalah:

Dalam persamaan ini, f _obs merepresentasikan frekuensi yang dirasakan oleh pengamat; _sumber f adalah frekuensi yang dipancarkan sumber; λ adalah panjang gelombang; v adalah kecepatan rambat gelombang dalam medium, dan v _sumber adalah kecepatan relatif sumber mendekati pengamat.

Seperti yang dapat dilihat, persamaan memprediksi bahwa frekuensi yang dirasakan oleh pengamat akan meningkat seiring dengan peningkatan kecepatan pendekatan sumber, sedangkan kebalikannya terjadi dengan panjang gelombang.

Ketika sumber menjauh dari pengamat

Persamaan ini setara dengan yang sebelumnya, dengan perbedaan tanda kecepatan sumber:

Semua variabel sama seperti pada kasus sebelumnya. Persamaan ini memprediksi bahwa frekuensi yang dirasakan oleh pengamat akan berkurang dan panjang gelombang akan meningkat seiring dengan peningkatan kecepatan sumber surut.

pergeseran merah atau pergeseran merah

Cahaya berperilaku seperti gelombang elektromagnetik yang merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan konstan sekitar 300.000 km/detik. Yang menentukan warna cahaya adalah panjang gelombang atau frekuensinya. Cahaya tampak dengan frekuensi lebih tinggi atau panjang gelombang lebih pendek adalah warna antara biru dan ungu, sedangkan cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang dan karenanya frekuensi lebih rendah berwarna merah.

Saat efek Doppler terjadi saat kita menjauh dari sumber cahaya (atau saat sumber cahaya menjauh dari kita), kita merasakan cahaya itu dengan frekuensi yang lebih rendah daripada yang dipancarkan sumbernya. Variasi frekuensi ini menyebabkan warna cahaya yang kita rasakan lebih dekat ke merah daripada sebelumnya dalam spektrum cahaya tampak. Oleh karena itu, fenomena ini disebut pergeseran atau pergeseran merah.

Seperti yang dapat dilihat, pergeseran merah sangat relevan dalam astronomi, karena kuantifikasinya memungkinkan kita untuk secara tidak langsung menentukan kecepatan benda langit lain menjauh dari kita. Ini dilakukan dengan menentukan pergeseran frekuensi pada garis serapan atom cahaya dari bintang dan nebula yang jauh.

Perlu dicatat bahwa fakta bahwa itu disebut pergeseran merah tidak berarti bahwa cahaya itu sendiri berwarna merah, melainkan frekuensinya bergeser ke arah atau pengertian di mana frekuensi warna merah ditemukan dalam spektrum elektromagnetik.

Pergeseran atau pergeseran biru

Pergeseran biru adalah efek kebalikan dari pergeseran merah: ini mengacu pada peningkatan frekuensi gelombang cahaya atau gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh sumber yang semakin dekat dengan kita.

Efek perpindahan atau pergeseran ke biru digunakan, misalnya, pada spedometer pistol yang digunakan polisi untuk menentukan kecepatan mobil bergerak, khususnya yang bekerja dengan teknologi LIDAR (sistem pengukuran dan deteksi objek dengan laser).

Referensi

• Juano, A. et al (sf). Efek Doppler dan pergeseran ke merah dan biru . Diambil dari https://www.ucm.es/data/cont/docs/136-2015-01-27-El%20efecto%20Doppler.pdf
• Nuñez, O (sf). Efek Doppler: pergeseran merah dan biru . Diperoleh dari https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4424/doppler-effect-shift-toward-red-and-blue-
• Serway, RA, Beichner, RJ, & Jewett, JW (1999). Fisika: Untuk Ilmuwan dan Insinyur (Seri Saunders Golden Sunburst) ( ^edisi ke-5 ). Philadelphia, PA: Saunders College Pub.