Doppler Etkisi Nedir?

Doppler etkisi (veya diğer adıyla Doppler kayması), adını ünlü bilim insanı ve matematikçi Christian Andreas Doppler‘den almakta olup, kısaca dalga özelliği gösteren herhangi bir fiziksel varlığın frekans ve dalga boyu’nun hareketli (yakınlaşan veya uzaklaşan) bir gözlemci tarafından farklı zaman veya konumlarda farklı algılanması olayıdır. Herhangi bir A konumundan B konumuna gitmek için fiziksel bir dalga ortamı’na ihtiyaç duyan dalgalar (örn. ses dalgaları veya su dalgaları) için Doppler Etkisi hesaplamaları yapılırken, dalga kaynağı ve gözlemcinin birbirine göre konum, yön ve hızlarının yanında dalganın içinde veya üzerinde hareket ettiği dalga orta yapısı (yoğunluk, hacim, iletkenlik katsayısı, kimyasal özellikleri, vb.) dikkate alınmak zorundadır. Eğer söz konusu dalga herhangi bir A konumundan B konumuna gitmek için fiziksel bir dalga ortamına ihtiyaç duymuyor ise (örn. ışık, radyo dalgaları veya radyasyon), Doppler Etkisi hesaplamalarında sadece dalga kaynağının ve gözlemcinin birbirine göre birim zamandaki konumlarının değerlendirilmesi yeterlidir.

Doppler etkisi ilk olarak 1842 yılında Avusturyalı bilim insani Christian Andreas Doppler tarafından matematiksel bir hipotez olarak ortaya atılmıştır. 1845 yılında Hollandalı fizikçi Christophorus Ballot tarafından ses dalgaları kullanılarak test edilmiş ve “ses kaynagi kendisine yakınlaşırken duyduğu frekansın yükseldiğini, uzaklaşırken ise düştüğünü ispatladığını” söylemesi ile resmen onaylanmıştır. Aynı etki Ballot veya Doppler‘dan bağımsız olarak 1848 yılında Fransız fizikçi Hippolyte Fizeau tarafından elektromanyetik dalgalar üzerinde de keşfedilmiştir. Bu yüzden nadiren de olsa bazı bilim çevrelerince Doppler-Fizeau etkisi olarak da bilinir.

Doppler kayması ve kozmolojik gelişimde yıldız ışımalarının önemli katkıları olmuştur. Yıldızların hızları doppler kayması sayesinde saptanmaktadır. Spektrum Atomların ya da moleküllerin yayınladığı ışınımdır. Bunlar ışınımların çok dar frekans bandı aralıklarıdır. Edwin Hubble doppler kaymasının uygulamasını yapmıştır. Birçok yıldızın spektrumunu incelemiş ve dünyaya uzaklıkları hakkında yıldızların parlaklıklarını kullanarak tahminde bulunmuştur. Yıldızların çoğunun spektrumunun kırmızıya kaydığını ve bu sonuçla yıldızların olduğu galaksilerin bizden uzaklaştığını söylemiştir. Bunun yanında uzaklaşma hızlarının Dünya’ya olan uzaklıklara orantılı olduğunu da söylemiştir. Hubble kanunu sayesinde doppler kaymasının ölçümleri ile birlikte galaksilerde olan uzaklıkların hesaplanması olanağı sağlamıştır.