La frecuencia del sonido tiene características que también son características de una serie de otros fenómenos que se propagan por medio de una onda. Esto es cierto, por ejemplo, para la luz o los rayos X. La frecuencia del sonido es una cierta cantidad física, que se caracteriza por un número constante de repeticiones. Está determinado por la relación entre el número de ondas y el período de tiempo durante el cual ocurren. Por ejemplo, la frecuencia de un sonido determina el tono que escuchamos. O no escuchamos si las vibraciones están más allá del límite de nuestras capacidades auditivas: infra o ultrasonido. Si hablamos de radiación de luz, entonces, dependiendo de su frecuencia y longitud de onda, vemos diferentes colores del espectro: del rojo al azul.
Frecuencia de sonido y efecto Doppler
Un fenómeno interesante asociado con la cantidad en consideración se llama efecto Doppler (llamado así por el descubridor). También se puede observar usando ondas de luz como ejemplo, pero la velocidad de propagación de la luz es muy alta (unos 300 mil kilómetros por segundo), y esto hace que sea muy difícil observarla en condiciones cotidianas. Y la velocidad de propagación de las ondas sonoras es notablemente menor. Entonces, ¿qué es el efecto Doppler? Imagina que estás al costado de una calle principal yun automóvil con una sirena que funciona se acerca desde lejos. Cuando todavía esté lejos, el rugido de la sirena te parecerá sordo. Esto significa que la frecuencia del sonido es baja. Pero a medida que se acerca, crecerá más y más.
Podrás escuchar un tono cada vez más alto, que alcanzará su punto máximo a medida que el auto te pase. Cuando el objeto te pasa y comienza a alejarse nuevamente, la longitud de onda del sonido volverá a disminuir (literalmente, se suavizará, si se representa en un gráfico). Esto sucede porque el sonido de la sirena primero es "atrapado" de alguna manera por la máquina, que acorta la distancia entre los valles (crestas) de la onda y hace que el tono sea más alto, y luego, por el contrario, "huye", como resultado de lo cual la ola, por así decirlo, "se suaviza". En realidad, esto se llama efecto Doppler.
Valor del efecto
Sin embargo, uno no debe asumir que el efecto Doppler es un hecho seco del mundo de la electrodinámica. Es este conocimiento el que se usa ampliamente en los radares de sonido modernos, que se basan en la medición de frecuencias de onda. Y de la misma manera, los agentes de la policía de tránsito determinan la velocidad de los vehículos y otros servicios relevantes determinan la velocidad de los aviones, el flujo de los ríos, etc. Las alarmas antirrobo que responden a los movimientos en la habitación también funcionan según este principio.
Descubrimiento de Edwin Hubble
Pero quizás el descubrimiento más importante relacionado con este efecto es la ley de Hubble. En 1929, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble envió sutelescopio en el cielo estrellado. Al observar galaxias distantes, descubrió algo interesante. Muchas de estas galaxias estaban envueltas en un halo de neblina roja. Así como el sonido de un objeto que se aleja se escucha en un tono más alto, así el color de un cuerpo que se aleja aparece rojizo para el ojo humano. Esto literalmente significaba que las galaxias se alejaban de nosotros. Curiosamente, cuanto más lejos está una galaxia, más rápido se aleja. Esta observación contribuyó en gran medida a la idea más popular entre los astrofísicos modernos sobre el Universo en expansión y el Big Bang como su comienzo.