Dopplereffekten

Frekvensen du hör ändras när ljudkällan rör sig mot eller från dig.

fo=fk⋅vv−vkf_o = f_k \cdot \frac{v}{v - v_k}

fo = fk * v / (v - vk)

Finns iFy2

Enligt Skolverkets centrala innehåll ingår formeln i

Gy11, för dig som började gymnasiet före hösten 2025
Fysik 2
Gy25, för dig som började hösten 2025 eller senare
Ingen kurs

Variabler

SymbolBetydelseEnhet
fof_oDen observerade frekvensenhertz (Hz)
fkf_kKällans frekvenshertz (Hz)
vvVågens hastighet i medietmeter per sekund (m/s)
vkv_kKällans hastighet mot mottagarenmeter per sekund (m/s)

Enheterna i formlerna, och vad var och en mäter

Gäller när

  • Gäller när källan rör sig och mottagaren står stilla. Rör sig mottagaren i stället byter formeln form.
  • Rör sig källan bort från mottagaren är vkv_k negativ, så nämnaren blir v+vkv + v_k och tonen sjunker. Källan ska vara långsammare än vågen och röra sig rakt mot eller rakt från mottagaren. Rör den sig snett räknar du med hastighetens del längs linjen mot mottagaren.

När används Dopplereffekten?

Det tydligaste vardagsexemplet är ambulansen som byter ton i det ögonblick den passerar. Före passagen trycks vågtopparna ihop och tonen blir ljusare, efter den dras de isär och tonen blir mörkare.

Ljus förskjuts också, men inte med formeln ovan. Den bygger på ett medium som vågen går genom, och ljus behöver inget medium. För ljus gäller ett relativistiskt uttryck i stället.

Ljuset från avlägsna galaxer är rödförskjutet, alltså förskjutet mot längre våglängder. Inte heller det är en vanlig dopplereffekt: våglängden dras ut av att rummet mellan oss och galaxen växer. Det är så astronomer vet att universum expanderar.

Exempel

En ambulans med sirenen på 8,00⋅1028{,}00 \cdot 10^2 Hz kör mot dig i 30,030{,}0 m/s. Ljudhastigheten är 343343 m/s. Vilken frekvens hör du?

Källan närmar sig, så nämnaren blir mindrefo=800⋅343343−30,0f_o = 800 \cdot \frac{343}{343 - 30{,}0}
Räkna ut nämnaren och kvoten343313≈1,0958\frac{343}{313} \approx 1{,}0958
Multiplicera. Avrundat till tre värdesiffror, eftersom alla givna värden har trefo=876,68≈877f_o = 876{,}68 \approx 877

Svar: Du hör cirka 877877 Hz, alltså en högre ton.

Vanliga fel

  • Att sätta plustecken i nämnaren när källan närmar sig. Närmar den sig ska nämnaren minska, så frekvensen ökar.
  • Att blanda ihop tonhöjd och ljudstyrka. Dopplereffekten ändrar tonhöjden. Att ambulansen också låter starkare när den närmar sig beror främst på avståndet, inte på dopplereffekten.

Bygger på

Bergsten, M. (2026). Dopplereffekten. Formelsamling.se. https://formelsamling.se/formel/dopplereffekten/

Texten är fri att använda för undervisning och eget arbete under CC BY 4.0 (öppnas i ny flik). Ange formelsamling.se som källa.

Av Mats BergstenUppdaterad Källa: Skolverkets ämnesplan i fysikRapportera fel
Ändringar på sidan (4)

  • Förtydligat: Exemplet angav 800800 Hz, 3030 m/s och ljudhastigheten 340340 m/s, där antalet värdesiffror inte gick att avgöra. Nu står 8,00⋅1028{,}00 \cdot 10^2 Hz, 30,030{,}0 m/s och 343343 m/s, och svaret 877877 Hz har tre värdesiffror.

  • Förtydligat: Villkoret sa bara att källan ska röra sig rakt mot eller från mottagaren. Nu står det att en källa som rör sig snett räknas med hastighetens del längs linjen mot mottagaren.
  • Rättat: Sidan sa att formeln gäller när källa och mottagare rör sig. Den gäller en källa som rör sig mot eller från en stillastående mottagare.
  • Förtydligat: Sidan visar nu tecknet när källan rör sig bort.