도플러 효과는 음원이나 관측자가 매질에 대해 움직일 때 파동의 주파수가 어떻게 변하는지 설명합니다.
공식
음파(움직이는 음원, 정지한 관측자)의 경우:
관측 주파수 = 음원 주파수 × 음속 / (음속 ± 음원 속도)
음원이 가까워지면 빼기, 멀어지면 더하기.
풀이 예시
구급차 사이렌이 1,000 Hz로 발생합니다. 음속 343 m/s. 구급차가 30 m/s로 접근합니다.
접근: 1,000 × 343 / 313 = 1,096 Hz 후퇴: 1,000 × 343 / 373 = 920 Hz
응용
레이더: 주파수 편이로 차량 속도 측정. 천문학: 청색 편이(접근), 적색 편이(후퇴) — 우주 팽창 발견. 의료 초음파: 주파수 편이로 혈류 측정.