Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: effetto doppler ....

Qualcuno sà da cosa è provocato
l'effetto doppler ?

l'effetto doppler ?
Imagina di avere una sorgente e un rivelatore che si trasmettono un segnale
periodico di periodo T.
Se adesso uno dei due e' in modimento il periodo in questione viene
alterato, a seconda che si avvicinino o allontanino il periodo si
accorcia/allunga.
Se cambia il periodo cabia la frequenza del segnale, come puoi osservare,
anzi ascoltare, dal fischio del treno in moto o da molti altri fenomeni....

l'effetto doppler ?
E' provocato dal movimento relativo tra la sorgente dell'onda (sonora) e il
"rivelatore".

l'effetto doppler ?
Proviamo in due parole:
quando la sorgente di un'onda (acustica o  elettromagnetica, poco importa)
 si sposta, 
p.es
, il direzione dell'osservatore, la sorgente, diciamo 
"insegue" il fronte d'onda. Il front d'onda n+1 sara' piu' vicino al fronte
d'onda n dell' spazio percorso dalla sorgente in un periodo, riducendo
la lunghezza d'onda.
Il che, equivale a aumentarne la frequenza.
Viceversa quando la sorgente si allontana. 
-- 
Renato Croci
Roma - Italy
home page: 
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Hangar/8528
Remove "ky" from the address for e-mail reply
Togliere "ky" dall'indirizzo per risposte in e-mail

l'effetto doppler ?
Ti riposto la risposta che ho già dato alla stessa domanda.
L'effetto Doppler sonoro si basa sulla differente velocità tra la sorgente
dell'onda sonora e colui che ode il suono.
Se la sorgente si avvicina al soggetto, semina le onde sonore a distanza
ravvicinata tra loro, e la stessa cosa succede se consideri il soggetto in
avvicinamento alla sorgente, le raccoglie più vicine tra loro.
Ovviamente in caso di allontanamento le onde sonore appariranno più lunghe.
Chiaramente questo avviene nella direzione del moto, nelle altre direzioni
l'effetto è proporzionale al coseno dell'angolo, come dire a 90° non c'è
effetto Doppler.
L'esempio classico è quello del fischio del treno che ti appare più acuto
mentre il treno ti si avvicina, e più grave quando poi, dopo averti
superato, si allontana.
C'è poi un effetto Doppler luminoso, ma per la spiegazione di quello ci
dicono i relativisti esistono altri modelli, ed io rimando a loro la
spiegazione.
Che la volta scorsa nessuno ha dato!
Ciao, Mauro.

 l'effetto doppler ?
In attesa che qualcuno ti dia la risposta scentifica, Ti dirò che è lo
spostamento verso il rosso, delle righe degli elementi nello spettro della
luce, provocato dall'allontanamento delle galassie.
Ciao,
maerco C.

Che la volta scorsa nessuno ha dato!
te la posso dare io semplice semplice, quello di cui parli è il redshift o
spostamento verso il rosso, in tutto e per tutto identico all'effetto delle
onde sonore, il fatto che quelle E.M. si propaghino trasversalmente non
provoca alcuna differenza, come saprai lo spettro luminoso va dal rosso
(frequenza più bassa) al viola (f. più alta) quindi con la diminuzione della
frequenza vediamo ad esempio allo spetroscopio la luce di  un quasar che
supera c spostarsi verso il rosso. Forse il modello di cui cercavi
spiegazione e quello della dilatazione dello spazio, per giustificare
l'allontanamento di tutte le galassie tra loro e la velocità dei quasar
proporzionale alla distanza da noi (senza dimenticare il fatto che superano
la velocità della luce c infrangendo la teoria della relatività) si è giunti
come ipotesi più probabile alla conclusione che lo spazio tempo si dilata
uniformemente (quindi la v è solo apparente, è lo spazio che sta tra noi e
il quasar ad aumentere e non il quasar a muoversi), ma la causa di questa
dilatazione non si conosce specie perchè ancora non si sa (se esistesse
fisicamente) la natura dello spazio tempo ossia di cosa e composto, qui si
cade nella speculazione e tutte le teorie non hanno alcuna prova
attendibile, si parla anche di uno spazio tempo quantico, e qui le ipotesi
sono numerose e anche io ne ho alcune in proposito, ma diventano solo motivo
di divertimento e non più tanto di scienza, se volessi aprofondire
l'argomento fammi sapere altrimenti rischio di diventare noioso :-)
Ciao, Alberto

Alberto Carboni ha scritto nel messaggio
Scusa ma o lo riportavo tutto, oppure non sapevo cosa eliminare.
Mi fai capire in parole povere che la relatività è sbagliata, e che al
momento attuale non c'è una sola teoria cosmologica che stia in piedi, per
cui è lecito fantasticare su tutto tanto chiunque potrebbe aver ragione.
E' quello che avevo sempre pensato, grazie per la conferma.
Ciao, Mauro.

 l'effetto doppler ?
Io ti do' una ricetta per vedere l'effetto doppler:
Cerca uno stagno in un giorno senza vento. Prendi un rametto, impugnalo
come una spada
e trascinalo sulla superficie dello stagno: dapprima lentamente, piu'
lentamente della velocita'
di propagazione delle onde... vedrai in un ottima animazione in tempo
reale come i fronti d'onda
sono molto piu' ravvicinati leggermente davanti al rametto (li' la
frequenza delle onde e' piu' alta,
per il suono si ha una tonalita' alta, per la  luce si ha un "blue
shift").  Poi guarda la scia che il rametto lascia:
le onde adesso sono piu' distanti, e il formula 1 romba con una
tonalita' piu' bassa e la luce si sposta sul rosso.
adesso inserisci il motore warp: muovi il rametto, in modo che la
velocita' sia dapprima pari a quella di propagazione delle onde
(ed avrai il bang degli aerei quando superano il muro del suono), poi
via piu' veloci ancora: le onde non sono piu' circolari ma formano
un triangolo, e' il cono di Mach, oppure la scia di un'imbarcazione,
oppure il suono che insegue disperatamente il jet supersonico,
dicendo: "mamma, ho perso l'aereo"!
Oppure la luce che insegue una lampadina che si muove piu' veloce della
luce, ma questo non e' permesso dalla relativita'! Infatti anche per le
lampadine
ci sono dei limiti da rispettare... Velocita' massima 30000 Km/s. Non
uno di piu'.
ciao!
Dangermouse

Quale utilizzo ha l'effetto Doppler al lato pratico  ?

 Quale utilizzo ha l'effetto Doppler al lato pratico  ?
Io utilizzo quasi quotidianamente l'allargamento doppler della riga
1s2p-1s^2 provocato dall'agitazione termica dello ione di ferro elioide
presente nel plasma del tokamak FTU di Frascati per stimare la
temperatura ionica del plasma centrale.
Ciao
Mario Leigheb

 Qualcuno sà da cosa è provocato l'effetto doppler ?
    La spiegazione dell'effetto Doppler non e' complicata, vediamo come
funziona con un semplice esempio. In un sistema di riferimento inerziale K
su una guida rettilinea orizzontale G sono montati un emettitore di
particelle E in quiete e un rilevatore R che si muove verso il primo con
velocita' costante. Su G usiamo una coordinata x con origine direzione e
verso come in figura,
   K            E                            <- R
              ---------------------------------------------------> G
                0                                             x
allora x(R,0) = (posizione di R al tempo t = 0) = d > 0, v(R) = (velocita'
di R) = -v < 0;    a t = t1 viene emessa una particella P1 che procede lungo
G di moto uniforme con v(P1) = u > 0, a t = t2 parte P2 con v(P2) = u e
stessa direzione; avremo allora:
(1)    x(R,t)  = -v t + d
(2)    x(P1,t) = u (t - t1)
(3)    x(P2,t) = u (t - t2)
Quanto tempo passera' fra il rilevamento della prima particella e quello
della seconda? Siano t1' e t2' i tempi di rilevamento da parte di R di P1 e
P2, siccome le particelle vengono rilevate quando giungono ad R abbiamo
x(P1,t1') = x(R,t1'), x(P2,t2') = x(R,t2'), quindi usando la (1) e la (2) e
rispettivamente la (1) e la (3) otteniamo:
(4)    -v t1' + d = u (t1'- t1)
(5)    -v t2' + d = u (t2'- t2)
e sottraendo la (4) dalla (5) con (t2' - t1') = T(R) e (t2 - t1) = T(E)
abbiamo:
(6)    T(R) = T(E)/(1 + v/u)
Il risultato trovato e' maggiormente evidente osservando il grafico delle
curve orarie di R, P1 e P2:
                                    |\
                                    | \
                                    |  \
                                    |   \
                                   x|    \
                                    |     \
                                    |      R
                                    |       \
                                    |        \
                                    |       / \
                                    |      /   \
                                    |     /   / \
                                    |    P1  P2  \
                                    |_ _/_ _/_ _ _\_ _ _ _
                                    0  t1  t2          t
Un altro modo di vedere la (6) e' il seguente: se E emette particelle con un
periodo T(E) allora f(E) = (frequenza di emissione) = 1/T(E) ed usando la
(6) abbiamo per f(R) (frequenza di rilevamento):
(7)    f(R) = f(E) (1 - v(R)/u)
    Ora supponiamo che la nostra sorgente emetta un'onda di frequenza f(E) e
velocita' u anziche' delle particelle, allora la (7) varra' ancora, infatti
il precedente ragionamento rimane del tutto valido sostituendo alle
particelle i fronti d'onda. E' per questo che nel caso di v(R) > 0 si parla
di redshift (spostamento verso il rosso), infatti f(R) < f(E) quindi per
un'onda luminosa il colore  risulta piu' rosso visto da R, simmetricamente
se v(R) < 0 f(R) > f(E) (blueshift) e per R il colore e' piu' blu.
    A questo punto la tentazione di spremere ancor piu' il nostro
esperimento ideale e' troppo forte, torniamo quindi nella situazione
iniziale con la differenza che le particelle hanno velocita' u = c
(velocita' della luce), allora nella (6) non avremo che da sostituire u con
c; vediamo che succede in un sistema di riferimento inerziale K' in cui R
sia in quiete. Usiamo una coordinata x' con origine direzione e verso come
in figura,
   K'           R                              <- E
              ---------------------------------------------------> G
                0                                 d           x'
allora x'(E,0) = d, v'(E) = -v  per simmetria, v'(P1) = v'(P2) = -c (la
velocita' della luce e' la stessa in tutti i sistemi di riferimento
inerziali), quindi:
(8)    x'(P1,t) = - c t + (c - v) t1 + d
(9)    x'(P2,t) = - c t + (c - v) t2 + d
da cui abbiamo:
(10)    T(R) = T(E) (1 - v/c)
La (10) ci lascia alquanto perplessi, infatti non e' uguale alla (6). Ci
troviamo di fronte a un bello inghippo, i calcoli fatti in K e K' portano a
risultati diversi cosa che contraddice palesemente il principio di
relativita'. Einstein si trovo' in una "situazione del genere" quando
all'inizio di questo secolo pose le basi della teoria della relativita',
vediamo come ne usci'. Se come fece Einstein crediamo al principio di
relativita' e all'invarianza di c, non c'e' che un'ipotesi da cambiare
(facile no? :P), quella che il tempo sia assoluto. Infatti in tutti i nostri
ragionamenti ci siamo portati dietro tacitamente questa assunzione
"intuitiva" e cioe' che un intervallo di tempo T in K sia uguale in K',
facciamo cadere questa ipotesi, quindi riscriviamo la (10):
(11)    T'(R) = T'(E) (1 - v/c)
Ma che relazione c'e' fra T'(R) e T(R), T'(E) e T(E)? T'(R) e' l'intervallo
di tempo che passa fra i due rilevamenti in K', T(R) quello che passa in K;
la differenza fra K' e K e' che nel primo R sta fermo (quindi i due
rilevamenti avvengono nello stesso posto) mentre nel secondo si muove a
velocita' costante. Supponiamo che T(R) = g T'(R) (il fatto che la relazione
fra T(R) e T'(R) debba essere lineare andrebbe giustificato, in realta' e'
una conseguenza del principio di relativita') allora per simmetria
T'(E) = g T(E) (infatti E e' fermo in K e in moto in K') ed usando la (11):
(12)    T(R)/g = g T(E)(1 - v/c)
e con la (6) otteniamo:
(13)    g^2 = 1/(1 - (v/c)^2)
Quindi siamo arrivati a stabilire la relazione che c'e' fra un intervallo di
tempo T(p) (tempo proprio) che passa fra due eventi che avvengono nello
stesso luogo in un riferimento inerziale e il corrispondente intervallo T
trascorso in un altro riferimento inerziale che si muove a velocita'
costante v rispetto al primo:
(14)    T(p) = T [1 - (v/c)^2]^1/2
La (14) e' la prima formula fondamentale della teoria della relativita',
chiamata da alcuni in modo ambiguo e brutto come formula della dilatazione
dei tempi. Ora e' facile trovare la formula corretta (relativistica)
per l'effetto Doppler, infatti come dicevamo T(R) = T'(R) g e con
la (6) e la (13):
(15)    T'(R) = T(E)/[g (1 + v/c)]
da cui
(16)    f'(R) = [f(E) (1 - v(R)/c)]/[1 - (v(R)/c)^2]^1/2
Dalla (16) si vede subito che se |v(R)/c| << 1 la (7) e' un'ottima
approssimazione.
     Adesso sarebbe divertente spiegarti il redshift gravitazionale, ma lo
rimando ad un'altra puntata.
ciao, scottex
    "Our imagination is stretched to the outmost, not, as in fiction, to
imagine things which are not really there, but just to comprehend those
things which are there."
R.P. Feynman

Quale utilizzo ha l'effetto Doppler al lato pratico  ?
Una marea: 
p.es
., anche farti la multa per eccesso di velocita'. ;-)
(la maggior parte degli *autovelox* sono radar che misurano la velocita' grazie 
allo spostamento doppler dell'eco. Ma l'effetto doppler e' usato in quasi tutti
 i radar)
Analogamente l' "ecodoppler" sfrutta l'effetto doppler per misurare la 
velocita' di scorrimento del sangue nelle arterie..
Lo spostamento doppler di una sorgente nota, oltre che per lo shift delle
righe stellari, e' usato per determinare le anomalie orbitali delle sonde,
p.es
..
Diciamo che e' utile ovunque ci sia da misurare una velocita'.


Quale utilizzo ha l'effetto Doppler al lato pratico  ?
Dunque ricapitoliamo: l'oggetto UFO emette onde con una certa frequenza
propria, ma per via del suo movimento un osservatore fermo nota un
cambiamento nella frequenza se l'oggetto si avvicina o se l'oggetto si
allontana. Se Dangermouse fa il morto nello stagno e qualcuno muove un
rametto a velocita' inferiore di quella di propagazione delle onde, e il
rametto si avvicina a Dangermouse che fa da boa di segnalazione, Dangerboa
vedra' arrivare delle onde piu' ravvicinate fra di loro e misurando la
frequenza (e cioe' calcolando 1 diviso il tempo che Dangerboa impiega
sobbalzando fra un fronte d'onda e l'altro) riuscira' a calcolare velocita'
di avvicinamento o velocita' di allontanamento dell'oggetto in questione
rispetto a Dangerboa, grazie ad una formula magica.
Le stelle sono palle d'idrogeno scaldate dall'allegro scoppiettare delle
reazioni nucleari. Osservando la luce del sole e scomponendola con un prisma
si nota l'arcobaleno ed una misteriosa riga nera: e' una particolare
frequenza dello spettro elettromagnetico visibile (oppure piu' poeticamente
un particolare colore dell'arcobaleno) che gli atomi di idrogeno assorbono.
Osservando una stelle lontana si nota che la riga nera non e' al posto
giusto, ma e' molto spostata verso il rosso (cio' corrisponde ad una
frequenza piu' bassa). Cio' sta a indicare che la stella lontana si
allontana dalla Terra: la Terra si trova infatti nello stagno, ma nel cono
di onde lunghe lasciate dalla stella-rametto che si allontana rispetto alla
Terra.
Questo spostamento verso il rosso si osserva per tutte le stelle, a parte
uno sparuto numero di stelle vicine che presenta uno spostamento verso il
blu: ahiahia tra qualche tempo ci potrebbero arrivare addosso, con questo
pensiero sulle spalle non riusciro' a godermi la tanto meritata pensione...
Lo spostamento verso il rosso della maggior parte delle stelle e' un indizio
che l'Universo in questo momento sta espandendo a tutta birra!
Eppoi un'altra applicazione e' il radar che misura la velocita' delle auto:
un fascio d'onde vien sparato sull'auto da esaminare, il fascio d'onde vien
riflesso e diffuso dall'auto, come se fosse una lampadina, come se fosse un
rametto nello stagno, e un Dangerboa e' in agguato e misura la frequenza
delle onde riflesse che dipende dalla velocita' di quello che ricevera'
l'eventuale multa.
ciao!
Dangermouse

blu....
Attenzione che non sono stelle bensì galassie quelle di cui stai parlando:
il redshift cosmologico significativo per l'espansione dell'universo si
applica alle galassie solo da grandi distanze in poi (mi pare almeno 100 Mpc
ma non ho il tempo di controllare) per il resto come dici esiste uno sparuto
gruppo di galassie appartenenti al Gruppo Locale (miniammasso di galassie al
quale anche la Via Lattea appartiene) che mostrano uno spostamento verso il
blu quindi un avvicinamento.
Le stelle se ne orbitano attorno al centro galattico ognuna con la sua
orbità mostrando un moto d'insieme evidente che è quello che struttura la
morfologia della galassia ma pur sempre caotico con un certo grado di
randomizzazione di inclinazioni, eccentricità e tutti gli altri parametri
orbitali.
Se era solo un lapsus mi scuso per la precisazione prolissa.
Lorenz

quale anche la Via Lattea appartiene) che mostrano uno spostamento verso il
Solo una precisazione:
la nostra galassia si chiama "Galassia", la "Via Lattea" e' quella che
vediamo in cielo ed e' la proiezione del suo piano equatoriale (o
qualcosa del genere); in inglese la Galassia si chiama "Milk Way" ma
in italiano va tradotto con Galassia.
Almeno credo...
============================
pa...@linuxfan.com
pao...@videobank.it
============================

> Se era solo un lapsus mi scuso per la precisazione prolissa.
Ringrazio tutti per le precisazioni. Alcune cose le sapevo ed alcune no.
Il fatto e' che la mia entropia in senso informatico - teorico e' davvero
molto alta...
acc dov'e' che ho dimenticato il mio biglietto del tram?
saluti a tutti :-)
Dangermouse

 wrote:
Il redshift riguarda le galassie che non fan parte dell'ammasso locale
che sembra correre verso quello che è stato chiamato "il grande
attrattore". Tra l'altro questi moti in controcorrente fanno
sospettare l'esistenza della famosa materia oscura.
Tieni poi presente che le galassie sono riuniti in ammassi e questi in
superammassi e poi in supersuperammassi, fino alle cosidette "walls"
che sono "filamenti" di superammassi lunghi miliardi di anni luce.
Questo vuol dir che è sbagliato immaginare l'espansione dell'Universo
come un fuoco ddi artificio che scglia il mteriale in ogni direzione.
Lo sapzio di Hubble aumenta fra i superammassi che statisticamente si
allontanano tutti gli uni dagli altri e apparentemente da noi secondo
la famosa costante (che ogni tanto viene cambiata...)e quindi
all'interno dei ssuperammassi prevalgono aaltri moti come quelli
gravitazionali, tant'è vero che si possono fotografare colliioni tra
galassie.
Inoltre non c'è certezza assoluta che tutto il redshift sia dovuto
all'effetto Doppler delle galassie in fuga, si ipotizza una possibile
"stanchezza della luce", ossia un allungamento delle onde e.m. nel
viaggiare per miliardi di anni luce.
Ernesto 

 galassie.
Addirittura mi sembra di aver letto un articolo su Le Scienze che
asseriva che la nostra galassia č attualmente in collisione con una
piccola vicina.
EMG

 ......
Eeeeh!
Ciao sono Lorenz.
Veramente Lorenz non ha scritto tutte quelle cose ma solo una parte, tanto
tempo fa.
Per la precisione non ha scritto le aggiunte inesatte.
Ok! E' stato un errore.