Intro Doppler

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Una introducción al efecto Doppler. Interesante la deducción de la fórmula

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  • 1. Introduccin al efecto Doppler Joaqun Sevilla Morder Departamento Ingeniera Elctrica y Electrnica Universidad Pblica de Navarra Spt 2009

2. ndice

  • El efecto Doppler (y Doppler)
    • Idea general
    • La barrera del sonido
    • J.C. Doppler
    • Aplicaciones

3. Interaccin de las ondas sonoras con la materia Y Doppler 4. El efecto Doppler Si un observador se mueve con respecto al foco productor de ondas, la velocidad con que las observa propagarse no coincide con la velocidad intrnseca de propagacin de las ondas, sino que est influenciada por la velocidad a la que se mueve el observador. Al ser distinta la velocidad de propagacin observada, tambin lo ser la frecuencia 5. Efecto Doppler 6. ndice

  • El efecto Doppler (y Doppler)
    • Idea general
    • La barrera del sonido
    • J.C. Doppler
    • Aplicaciones

7. Efecto Doppler Vs = 0 Vs < C(Match 0,7) Vs > C(Match 1,4) 1,01 2,45 8. La barrera del sonido Frentes de ondas de choque En el momento exacto de pasar la barrera se puede sondensar vapor de agua 9. ndice

  • El efecto Doppler (y Doppler)
    • Idea general
    • La barrera del sonido
    • J.C. Doppler
    • Aplicaciones

10. J. C. Doppler Johann Christian Doppler (1803-1853) Su experimento duro dos das y para ello contrat a un grupo de trompetistas que ubic abordo de un tren de carga al que hacia desplazar a diferentes velocidades, acercndose o alejndose de otro grupo de refinados msicos vieneses cuyo trabajo consista en registrar los tonos de la notas musicales producidas por los trompetistas. Este experimento prob eficazmente lo que Doppler haba imaginado. Lo public en 1842 Fizeau extendi adecuadamente el efecto a las ondas luminosas. Ocurre en todo tipo de ondas 11. Deduccin del desplazamiento Doppler d t = 0 Instante inicial. El emisor emite un mximo de la onda. Hay un emisor y un observador que se mueven con velocidades respectivas v ey v 0 12. Deduccin del desplazamiento Doppler d V eP V 0P t = 0 t = P Instante inicial. El emisor emite un mximo de la onda. Tras un perodo (del emisor) se emite un segundo mximo Hay un emisor y un observador que se mueven con velocidades respectivas v ey v 0 13. Deduccin del desplazamiento Doppler d V eP V 0P V et V 0t V s(t-0) t = 0 t = P t = t Instante inicial. El emisor emite un mximo de la onda. Tras un perodo (del emisor) se emite un segundo mximo Hay un emisor y un observador que se mueven con velocidades respectivas v ey v 0 En el instante t el observador recibe el primer mximo emitido 14. Deduccin del desplazamiento Doppler d V eP V 0P V et V 0t V 0t V et V s(t-0) V s(t-P) t = 0 t = P t = t t = t Instante inicial. El emisor emite un mximo de la onda. Tras un perodo (del emisor) se emite un segundo mximo Hay un emisor y un observador que se mueven con velocidades respectivas v ey v 0 En el instante t el observador recibe el primer mximo emitido En el instante t el observador recibe el segundo mximo emitido(t-t)=P perodo en recepcin 15. Deduccin del desplazamiento Doppler d V eP V 0P V et V 0t V 0t V et V s(t-0) V s(t-P) t = 0 t = P t = t t = t V s(t-0)= d + V 0t 16. Deduccin del desplazamiento Doppler d V eP V 0P V 0t V et V s(t-P) t = 0 t = P t = t t = t V s(t-P)= d - V eP+ V 0t V eP d 17. Deduccin del desplazamiento Doppler V s(t-P)= d - V eP+ V 0t V s(t-0)= d + V 0t V st- V sP= t (V s V 0) - V eP+ V 0t V st - V sP = t (V s V 0) - V eP+ V 0t t (V s- V 0)- t (V s V 0) = P (V s V e ) (t t) (V s- V 0)= P (V s V e ) P (V s- V 0) =P (V s V e ) Dado que la frecuencia es el inverso del perodo f (V s- V 0) =f (V s V e ) d= t(V s V 0) V s(t-P)= t (V s V 0) - V eP+ V 0t 18. Deduccin del desplazamiento Doppler f (V s- V 0) =f (V s V e )

  • Es curioso notar que el resultado no es el mismo si quien se mueve es el emisor o si es el receptor (u observador).
  • Los signos de las velocidades son los necesarios para que se cumpla la observacin fenomenolgica: si emisor y receptor se acercan la frecuencia se percibe ms aguda y viceversa

19. ndice

  • El efecto Doppler (y Doppler)
    • Idea general
    • La barrera del sonido
    • J.C. Doppler
    • Aplicaciones

20. Efecto Doppler: aplicaciones 1. En Astronoma se utiliza para observar y medir los movimientos de estrellas. De su utilizacin result la teora de expansin del universo. 2. Utilizando ondas electromagnticas se construyen radares Doppler para uso en Servicios Meteorolgicos, para el seguimiento de tornados y huracanes. 3. La Polica de transito utiliza los Radares Doppler para detectar excesos de velocidad de automovilistas.4. El uso de instrumentos Doppler en la industria para la medicin de fluidos. 5. En aplicaciones mdicas, como ya es conocido, se aplica en sistemas de diagnstico por ultrasonidos para la evaluacin de velocidades de flujos sanguneos. 21. Radar Doppler meteorolgico. Indica las posiciones de las tormentas