Universidad Nacional Autónoma de México.
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán.
Alumna: Pang Vera Yok yen
Asignatura: Física III.
Fecha: 16/02/13
Tarea #1B
Efecto Doppler.
introducción.
Cuando la fuente de ondas y el observador están en movimiento relativo
con respecto al medio material en el cual la onda se propaga, la frecuencia de
las ondas observadas es diferente de la frecuencia de las ondas emitidas por la
fuente. Este fenómeno recibe el nombre de efecto Doppler en honor a su
descubridor.Para entender que es lo que quiere explicarnos el efecto doppler,
tendremos que imaginarnos algo que seguramente ya nos ha pasado cuando tú te
encuentras a la orilla de una carretera y pasa una patrulla con la sirena
encendida, y notaste un cambio de tono a medida que esta se fué alejando, este
fenómeno lo intento explicar por primera vez el científico austriaco, Christian Doppler.
Definición del Efecto Doppler
El efecto doppler se trata del cambio aparente en la frecuencia de una
onda emitida por una fuente en movimiento. El efecto doppler aplica tanto
para las ondas mecánicas como para las ondas electromagnéticas. Además se
utiliza para determinar el movimiento de las estrellas. La luz de una estrella
puede mostrar corrimiento hacia un extremo u otro del espectro de luz
visible. Este corrimiento evidencia si la estrella o galaxia se esta
acercando o alejando de nosotros, aunque la estrella no sabe quién la está
viendo ella sigue emitiendo su frecuencia solo que nosotros somos el marco de
referencia , es decir, desde donde estemos observando a la estrella y su
frecuencia.
Fuente de sonido en reposo
Cuando un objeto vibra a razón de 20 Hz a 20kHz en un medio, produce
ondas sónicas. Estas ondas se propagan simétricamente en todas
direcciones a través del medio y con rapidez constante. Como los frente
de onda se desplazan con igual rapidez, el largo de onda, al igual que la
frecuencia son iguales en todas direcciones. Así que para cualquier observador
alrededor de la fuente el sonido emitido será el mismo.
*Para entender y aprender un poco más acerca del efecto Doppler
consultar esta página:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/doppler/doppler.html
Efecto Mösbauer.
En general, los rayos gamma son producto de
transiciones nucleares: entre un estado inestable de alta energía, a un estado
de menor energía. La energía del rayo gamma emitido corresponde a la energía de
la transición nuclear, menos la cantidad de energía que se pierde en el retroceso
(o desplazamiento) del átomo que la emite. Si la "energía de
retroceso" que se pierde es pequeña comparada con el ancho de la energía
de la transición nuclear, entonces la energía del rayo gamma todavía se
corresponde con la energía de la transición nuclear, y el rayo gamma puede ser
absorbido por un segundo átomo del mismo tipo que el primero. Esta emisión y
posterior absorción es llamada resonancia. Energía de retroceso
adicional es también utilizada durante la absorción, de forma tal que para que
la resonancia pueda producirse la energía de retroceso debe ser menor que la
mitad de la energía correspondiente a la transición nuclear.
La cantidad de energía en el cuerpo que experimenta
el retroceso se puede calcular aplicando conservación del momento:
donde PR es el momento del cuerpo
que retrocede, y Pγ es el momento del rayo gamma. Substituyendo
la energía en la ecuación se obtiene:
donde ER es la energía que se
disipa como retroceso, Eγ es la energía del rayo gamma, M es la
masa del cuerpo que emite o absorbe, y c es la velocidad de la luz.
En el caso de un gas los cuerpos que emiten y absorben son los átomos, por lo
que la masa es pequeña, y en consecuencia una gran energía de retroceso, lo
cual imposibilita se produzca la resonancia. (Se debe notar que la misma
ecuación es aplicable a las pérdidas de energía de retroceso en los rayos X,
pero como la energía del fotón es mucho menor,
la pérdida de energía es mucho menor y por lo tanto hace posible que la
resonancia ocurra en la fase gaseosa con rayos X.)
Bibliografía:
https://sites.google.com/site/timesolar/ondas/efectodoppler
http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_M%C3%B6%C3%9Fbauer
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/doppler/doppler.html
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