Quando uma ambulância se aproxima de um observador, o som da sirene percebido durante a aproximação é mais agudo (frequência maior) que o som percebido durante o afastamento, que é um som mais grave (diminuição da frequência). Nestas situações, a freqüência aparente \(f’\) , que é a percebida pelo observador, não coincide com a freqüência \(f\) da fonte. Este fenômeno é conhecido como efeito Doppler .

Efeito Doppler . A figura ilustra duas fontes (auto-falantes) emitindo ondas (som). Quando a fonte está parada, figura à esquerda, o som se propaga igualmente em todas as direções. Quando a fonte se move, figura à direita, os eventos da onda chegam cada vez mais rápido em uma direção e cada vez mais demorados em outra. Sendo assim, dependendo da posição, a frequência captada será diferente.

Relação entre \(f'\) e \(f\)

A frequência \(f\) , emitida por uma fonte que se move com velocidade \(v_{fonte}\) , será percebida por um observador que se move com velocidade \(v_{obs}\) , de acordo com a seguinte relação: $$ f' = f \frac{v_{som} \pm v_{obs}}{v_{som} \pm v_{fonte}},$$ onde os sinais (+) ou (-) para \(v_{obs}\) e \(v_{fonte}\) devem ser escolhidos da seguinte maneira.

Para \(v_{obs}\) :
(+) \(\rightarrow\) Movendo-se na direção da fonte
(-) \(\rightarrow\) Movendo-se na direção oposta da fonte
Para \(v_{fonte}\) :
(-) \(\rightarrow\) Movendo-se na direção do observador
(+) \(\rightarrow\) Movendo-se na direção oposta do observador

Note que a lógica de escolha de sinal é invertida!