Als je ervan uit gaat dat de trillingsbron recht op de waarnemer afkomt en hem rakelings passeert, zal de frequentie van het waargenomen geluid dalen. Natuurlijk zal dat niet vaak het geval zijn. Passeert de bron op een grotere afstand de waarnemer, dan gaat het dalen van de frequentie geleidelijker. Hoe kan je in dat geval de waargenomen frequentie berekenen?
Als de bron met een snelheid v naar rechts beweegt, telt voor de formule van het Dopplereffect alleen de component van v in de richting van de waarnemer. Dus v rad.
In de figuur hierboven kun je zien dat v rad = v.cosα
En verder zie je dat
Als v rad bepaald is, kun je de waargenomen frequentie berekenen met
Je zou nu een computerprogramma kunnen maken met bijvoorbeeld Coach Modelomgeving. Daarbij berekent de computer op elk tijdstip de plaats x ten opzichte van de waarnemer en vervolgens berekent hij de waargenomen frequentie.
De figuur hieronder laat zien wat je dan krijgt. In die figuur heeft de bron een frequentie van 500 Hz. Als de bron de waarnemer op 60 meter afstand passeert (dus d = 60 m), dan krijg je de grafiek volgens de getrokken lijn.
Merk op dat de grafiek niet symmetrisch is ten opzichte van de lijn f w = 500 Hz.
Als de bron naar de waarnemer toe beweegt, wijkt de waargenomen frequentie sterker af van de bronfrequentie, dan wanneer hij van de waarnemer af beweegt.
Uit de figuur kun je de snelheid van de geluidsbron gemakkelijk bepalen. (Je moet op ongeveer 35 m/s = 126 km/h uitkomen.)
In de sterrenkunde kan men met behulp van het dopplereffect alleen de v rad bepalen. Hiermee bedoelen we de component van de snelheid die naar ons toegericht is, of van ons af. De echte beweging van een ster of sterrenstelsel ten opzichte van ons bepalen? Dat is nog een hele opgave.
Wil je meer weten over dit verschijnsel? Lees dan de bijles Dopplereffect.
