Definisi efek Doppler adalah gejala bunyi yang diselidiki oleh Doppler, membahas  perubahan frekuensi yang diterima oleh pengamat (pendengar) akibat gerak relative antara sumber bunyi dengan  pendengar. Misalnya gelombang bunyi yang dikeluarkan oleh sumber bunyi danpen dengar bergerak saling mendekati. Maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar akan lebih tinggi daripada frekuensi sebenarnya dari bunyi yang dihasilkan sumber bunyi. Namun, jika sumber bunyi dan pendengar bergerak saling menjauhi, maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar akan lebih rendah dari pada frekuensi sebenarnya.

Efek Doppler, dinamakan  mengikuti tokoh fisika, Christian Andreas Doppler, adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang dari sebuah sumber gelombang yang diterima oleh pengamat, jika sumber suara/gelombang tersebut bergerak relatif terhadap pengamat/pendengar. Untuk gelombang yang umum dijumpai, seperti gelombang suara yang menjalar dalam medium udara, perhitungan dari perubahan frekuensi ini, memerlukan kecepatan pengamat dan kecepatan sumber relatif terhadap medium di mana gelombang itu disalurkan.

Efek Doppler total, f,  dapat merupakan  hasil superposisi dari gerakan sumber dan/atau gerakan pengamat, sesuai dengan  rumusan berikut:

 

 

di mana adalah  kecepatan gelombang dalam  medium adalah kecepatan sumber gelombang relatif terhadap medium; positif jika pengamat mendekati sumber gelombang/suara.adalah  kecepatan pengamat (receiver) relatif  terhadap medium; positif jika sumber menjauhi pengamat.

Saat sebuah mobil Ambulance  atau  patroli polisi bergerak  mendekati kita sambil membunyikan sirine, kita akan mendengar nada bunyi sirine tersebut semakin tinggi. Kemudian jika sirine masih berbunyi saat ambulance lewat dan  menjauhi kita, nada bunyi sirine yang terdengar akansemakin rendah (sampai akhirnya hilang).

Dari ilustrasi diatas, kita bisa menyimpulkan bahwa bila sumber bunyi (dalam hal ini adalah mobil ambulance atau patroli polisi) dan pengamat atau pendengar bergerak relatif satu sama lain (menjauhi atau mendekati) maka frekuensi yang ditangkap oleh pengamat tidak sama dengan frekuensi yang dipancarkan oleh sumber.

Bila sumber bunyi dan pengamat bergerak saling mendekati, maka frekuensi yang ditangkap pengamat (f p) akan lebih besar dari frekuensi sumber bunyi (f s), dan sebaliknya bila sumber dan pengamat bergerak saling menjauhi,  maka frekuensi yang ditangkap  pengamat lebih kecil darifrekuensi sumber bunyi.

Peristiwa yang pertama kali diamati dan dijelaskan oleh Christian Johann Doppler pada tahun1842 yang kemudian dikenal sebagai Efek Doppler

Frekuensi yang ditangkap pengamat berkaitan dengan frekuensi sesungguhnya (yangdipancarkan sumber bunyi) dan kelajuan sumber dan pengamat serta kelajuan gelombangdalam medium

dengan :

f p adalah frekuensi gelombang yang ditangkap pengamat

f s adalah frekuensi gelombang yang dipancarkan sumber

v adalah cepat rambat/kelajuan gelombang bunyi di medium (udara)

vp adalah kelajuan pengamat

vs  adalah kelajuan sumber (bunyi)Pemilihan tanda positip (+) atau negatip (-) pada persamaan diatas bergantung pada arah sumberbunyi dan pengamat (relatif terhadap satu sama lain).

 

Vp akan bertanda (+) bila pengamat bergerak mendekati sumber bunyi, dan sebaliknya akan bertanda (-) bila ia bergerak  menjauhi

sumber bunyi.

Vs akan bertanda (+) bila sumber bunyi bergerak  menjauhi pengamat, dan sebaliknya akan bertanda (-) bila sumber  mendekati pengamat.Walaupun  pertama kali ditemukan dalam gelombang suara, Efek Doppler ternyata berlaku pada semua jenis gelombang termasuk gelombang cahaya (dan  gelombang-gelombang elektromagnetik  lainnya).  Efek Doppler  untuk  gelombang cahaya biasanya digambarkan dalam kaitan dengan warna daripada dengan frekuensi.

Contoh Efek DoplerFenomena:

ketika kita mendekati sumber bunyi

maka frekuensi yang  terdengar akan lebih keras. Sebaliknya jika kita  menjauhi sumber  bunyi maka frekuensi yang didengar akan  lebih  kecil. Peristiwa ini pertama kali dipikirkan oleh fisikawan  Austria bernama Christian Johan Doppler (1803– 1855). Dengan demikian peristiwaseperti ini dikenal dengan efek Dopller.Secara umum, efek doppler dialami ketika ada gerak relatif antar sumber bunyi dan pengamat.Jika cepat rambat bunyi diudara saat itu adalah v, kecepatan pengamat vp dan kecepatan sumberbunyi vs dan frekuensi yang dipancarkan sumber adalah fs, maka secara perhitungan frekuensiyang didengar oelh pengamat adalah:

 

 

f p = frekuensi pendengar

f s = frekuensi sumberv = kecepatan bunyi di udara

vp = kecepatan pendengar

vs = kecepatan sumberPerjanjian Tanda:

Cara 1

vp+= pendengar mendekati sumber

0 = pendengar diam

- = pendengar menjauhi sumber

Vs (– ) = sumber mendekati pendengar

(+) = sumber menjauhi pendengar

0 = sumber diam

Cara 2

Tentukan arah P– S : arah Positif

Sumber bunyi/ pendengar yang geraknya searah dengan arah P– S = kecepatannya bertanda positif Contoh: Sebuah kereta api bergerak mendekati stasiun dengan kecepatan sebesar 20 m/s. Peluit kereta api yang memiliki frekuensi 2000 Hz  dibunyikan. Bila cepat  rambat bunyi diudara 340 m/s, tentukan frekuensi yang didengar orang yang berada didalam stasiun!

Kereta

(sumber bunyi ―S‖) <——— ++———– Pengamat (P)

Dilihat dari gerakannya, kita peroleh data:

Vp = 0 karena pengamat sedang diam

Vs bertanda negatif karena arah geraknya berlawanan dengan arah dari P-S / mendekati

 

 

 

 

 

 

pendengar maka rumusnya kita tulis:

Jenis-jenis Radar

1. Doppler Radar Radar Doppler merupakan  jenis radar yang menggunakan Efek Doppler untuk  mengukur kecepatan radial dari sebuah objek yang masuk daerah tangkapan radar. Radar jenis ini sangat akurat dalam mengukur kecepatan radial. Contoh Radar Doppler yaitu Weather radaryang digunakan untuk mendeteksi cuaca.

 

2. Bistatic Radar Radar Bistatic adalah jenis sistem radar yang mempunyai kompenen pemancar sinyal (transmitter) dan penerima sinyal (receiver) dipisahkan oleh suatu jarak yang dapat dibanding dengan jarak target/objek. Objek dideteksi berdasarkan pantulan sinyal dari objek  tersebut  ke pusat antena. Contoh Radar Bistatic yaitu Passive  radar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sistem Radar Sistem radar mempunyai tiga komponen utama yakni: Antena,Transmitter (Pemancar sinyal), Receiver (penerima sinyal)