多普勒效應(yīng)（Doppler effect），發(fā)光或發(fā)聲物體的運(yùn)動(dòng)引起光的頻率或聲音的音調(diào)發(fā)生變化。多普勒效應(yīng)在天文研究中十分重要，因?yàn)樗酝耆嗤姆绞阶饔糜诠夂推渌姶泡椛?。一顆向你運(yùn)動(dòng)而來的恒星（或其他天體）發(fā)出的光，其光波被壓短而在光譜中產(chǎn)生藍(lán)移；而一顆離你而去的恒星發(fā)出的光，其波長被拉長而產(chǎn)生紅移。
多普勒效應(yīng)不能反映天體橫過視線的運(yùn)動(dòng)有多快，但它確實(shí)能夠給出天體在視線方向朝向或遠(yuǎn)離我們的速度的準(zhǔn)確量度。若恒星的橫向速度能夠通過長期觀測其在天空上的運(yùn)動(dòng)加以測定，就可以將它與多普勒速度相結(jié)合，而得出恒星在空間的真速度；這個(gè)方法對(duì)確定宇宙距離尺度是重要的。 通過多普勒效應(yīng)的測量還能得出雙星系統(tǒng)中的子星運(yùn)動(dòng)速度，由這些速度又能確定子星應(yīng)該有多大質(zhì)量才能維持在它們的軌道上；沒有多普勒效應(yīng)的測量，就不可能獲得除太陽以外的任何恒星的質(zhì)量。多普勒效應(yīng)也用來測量星系的自轉(zhuǎn)速度，以及星系團(tuán)中的星系彼此之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，這些測量揭示了宇宙中應(yīng)該存在暗物質(zhì)。
然而，星系的宇宙學(xué)紅移卻不能歸因于多普勒效應(yīng)，而是與宇宙膨脹相關(guān)聯(lián)，因?yàn)樗怯煽臻g本身的伸展，而非星系在空間的運(yùn)動(dòng)所引起。
克里斯琴·多普勒（Doppler，Christian Johann）1842年預(yù)言的多普勒效應(yīng)對(duì)聲波的影響，是日常生活中常見的現(xiàn)象。當(dāng)一輛警笛長鳴的急救車高速向你駛來，你聽到的聲調(diào)就比同一輛車子駛過你身旁高速離你而去時(shí)要高。這是因?yàn)椋?dāng)車子朝你運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波被車子的運(yùn)動(dòng)壓縮（頻率變高），而當(dāng)車子離你而去時(shí)，聲波被拉開（頻率變低）。急救車經(jīng)過你身旁時(shí)警笛聲調(diào)的突然變化叫做“下降多普勒效應(yīng)”。
效應(yīng)原理
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多普勒效應(yīng)指出，波在波源移向觀察者接近時(shí)接收頻率變高，而在波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)接收頻率變低。當(dāng)觀察者移動(dòng)時(shí)也能得到同樣的結(jié)論。但是由于缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備，多普勒當(dāng)時(shí)沒有用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，幾年后有人請(qǐng)一隊(duì)小號(hào)手在平板車上演奏，再請(qǐng)訓(xùn)練有素的音樂家用耳朵來辨別音調(diào)的變化，以驗(yàn)證該效應(yīng)。假設(shè)原有波源的波長為λ，波速為c，觀察者移動(dòng)速度為v： 當(dāng)觀察者走近波源時(shí)觀察到的波源頻率為反之則觀察到的波源頻率為一個(gè)常被使用的例子是火車的汽笛聲，當(dāng)火車接近觀察者時(shí)，如果觀察者遠(yuǎn)離波源，其汽鳴聲會(huì)比平常更刺耳。你可以在火車經(jīng)過時(shí)聽出刺耳聲的變化。同樣的情況還有：警車的警報(bào)聲和賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)聲。 如果把聲波視為有規(guī)律間隔發(fā)射的脈沖，可以想象若你每走一步，便發(fā)射了一個(gè)脈沖，那么在你之前的每一個(gè)脈沖都比你站立不動(dòng)時(shí)更接近你自己。而在你后面的聲源則比原來不動(dòng)時(shí)遠(yuǎn)了一步?；蛘哒f，在你之前的脈沖頻率比平常變高，而在你之后的脈沖頻率比平常變低了。
產(chǎn)生原因：聲源完成一次全振動(dòng)，向外發(fā)出一個(gè)波長的波，頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，因此波源的頻率等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)，而觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接受到的頻率，即單位時(shí)間接收到的完全波的個(gè)數(shù)決定的。當(dāng)波源和觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率會(huì)改變．在單位時(shí)間內(nèi)，觀察者接收到的完全波的個(gè)數(shù)增多，即接收到的頻率增大．同樣的道理，當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離波源，觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)減少，即接收到的頻率減小。
效應(yīng)應(yīng)用
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多普勒效應(yīng)不僅僅適用于聲波，它也適用于所有類型的波，包括電磁波?？茖W(xué)家愛德文·哈勃（Edwin Hubble）使用多普勒效應(yīng)得出宇宙正在膨脹的結(jié)論。他發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離銀河系的天體發(fā)射的光線頻率變低，即移向光譜的紅端，稱為紅移，天體離開銀河系的速度越快紅移越大，這說明這些天體在遠(yuǎn)離銀河系。反之，如果天體正移向銀河系，則光線會(huì)發(fā)生藍(lán)移。
在移動(dòng)通信中，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)移向基站時(shí)，頻率變高，遠(yuǎn)離基站時(shí)，頻率變低，所以我們?cè)谝苿?dòng)通信中要充分考慮多普勒效應(yīng)。當(dāng)然，由于日常生活中，我們移動(dòng)速度的局限，不可能會(huì)帶來十分大的頻率偏移，但是這不可否認(rèn)地會(huì)給移動(dòng)通信帶來影響，為了避免這種影響造成我們通信中的問題，我們不得不在技術(shù)上加以各種考慮。也加大了移動(dòng)通信的復(fù)雜性。
在單色的情況下，我們的眼睛感知的顏色可以解釋為光波振動(dòng)的頻率，或者解釋為，在1秒鐘內(nèi)電磁場所交替為變化的次數(shù)。在可見區(qū)域，這種頻率越低，就越趨向于紅色，而頻率越高的，就趨向于藍(lán)，紫色。比如，由氦——氖激光所產(chǎn)生的鮮紅色對(duì)應(yīng)的頻率為茲，而汞燈的紫色對(duì)應(yīng)的頻率則在茲以上。這個(gè)原則同樣適用于聲波：聲音的高低的感覺對(duì)應(yīng)于聲音對(duì)耳朵的鼓膜施加壓力的振動(dòng)頻率（高頻聲音尖厲，低頻聲音低沉）。
如果波源是固定不動(dòng)的，不動(dòng)的接收者所接收的波的振動(dòng)與波源發(fā)射的波的節(jié)奏相同：發(fā)射頻率等于接收頻率。如果波源相對(duì)于接收者來說是移動(dòng)的，比如相互遠(yuǎn)離，那么情況就不一樣了。相對(duì)于接收者來說，波源產(chǎn)生的兩個(gè)波峰之間的距離拉長了，因此兩上波峰到達(dá)接收者所用的時(shí)間也變長了。那么到達(dá)接收者時(shí)頻率降低，所感知的顏色向紅色移動(dòng)（如果波源向接收者靠近，情況則相反）。為了讓讀者對(duì)這個(gè)效應(yīng)的影響大小有個(gè)概念，在顯示了多普勒頻移，近似給出了一個(gè)正在遠(yuǎn)離的光源在相對(duì)速度變化時(shí)所接收到的頻率。例如，在上面提到的氦——氖激光的紅色譜線，當(dāng)波源的速度相當(dāng)于光速的一半時(shí)，接收到的頻率由茲下降到茲，這個(gè)數(shù)值大幅度地降移到紅外線的頻段。
