Dopplerio reiškinys

Dopplerio reiškinys (Dòplerio reiškinỹs), imtuvo (stebėtojo) registruojamų akustinių arba elektromagnetinių bangų dažnio pokytis, atsirandantis dėl bangų šaltinio (siųstuvo) ir imtuvo (stebėtojo) judėjimo vienas kito atžvilgiu. Pvz., dėl akustinio Dopplerio reiškinio stotyje esantis žmogus greitai artėjančio traukinio lokomotyvo garsinį signalą girdi kaip aukštesnį, o tolstančio – kaip žemesnį negu stovinčio tokio pat lokomotyvo skleidžiamą garsą. Bendruoju atveju, kai imtuvas ir garso bangų šaltinis terpės atžvilgiu juda įvairiais greičiais, registruojamas garso bangų dažnis reiškiamas šia formule: $v=v_0\frac{1+(v_2/v)\cos {\theta }_2}{1+(v_1/v)\cos {\theta }_1}$; čia v₁ – garso šaltinio greitis terpės atžvilgiu, θ₁ – kampas tarp šaltinio greičio vektoriaus ir tiesės, jungiančios šaltinį ir imtuvą, v₂ – garso imtuvo judėjimo greitis terpės atžvilgiu, θ₂ – kampas tarp imtuvo greičio vektoriaus ir tiesės, jungiančios šaltinį ir imtuvą, v – bangos fazinis greitis terpėje, ν₀ – šaltinio spinduliuojamų bangų dažnis. Elektromagnetinių bangų Dopplerio reiškinio dėsningumai nustatomi remiantis specialiąja reliatyvumo teorija. Jų Dopplerio reiškinį vakuume nusako ši formulė: $v=\frac{v_0\sqrt{1-v^2/c^2}}{1+(v/c)\cos \theta }$; čia v – registruojamas elektromagnetinių bangų dažnis, c – elektromagnetinių bangų greitis vakuume, θ – kampas tarp tiesės, jungiančios imtuvą ir bangų šaltinį, ir šaltinio greičio vektoriaus v; šis kampas matuojamas koordinačių sistemoje, susietoje su imtuvu (stebėtoju). Jei šaltinis juda imtuvo link išilgai juos jungiančios tiesės, susidaro išilginis Dopplerio reiškinys. Jei šaltinis ir imtuvas artėja vienas prie kito (θ = π), regimosios šviesos spektro linijos paslenka į violetinę spektro sritį (v > ν₀), o jiems tolstant vienas nuo kito (θ = 0) spektro linijos paslenka į raudonąją spektro sritį (v < ν₀). Elektromagnetinių bangų dažnio pokytis jų šaltiniui judant terpėje priklauso ir nuo jos lūžio rodiklio. Kai šaltinis juda statmenai stebėjimo linijos (t. y. kai θ = π / 2 arba θ = 3π / 2), susidaro skersinis Dopplerio reiškinys. Dopplerio reiškinys plačiai naudojamasi moksle (ypač astrofizikoje) ir technikoje. E. P. Hubble’io atrastas kosmologinis raudonasis poslinkis susidaro dėl Dopplerio reiškinio; jis rodo, kad galaktikos tolsta viena nuo kitos. Pagal spektro linijų Dopplerio reiškinio išplitimą galima tirti, pvz., dangaus kūnų sukimąsi. Dopplerio reiškiniu pagrįsti įvairių objektų (automobilio, lėktuvo) judėjimo greičio matavimo lokaciniai metodai. Dopplerio reiškinį teoriškai pagrindė Ch. A. Doppleris.