Effetto Doppler per la luce.

Se abbiamo una stella in quiete questa emetterà luce. Se prendiamo in considerazione un raggio monocromatico questo si propaga ubbidendo alle leggi ordinarie ossia C=λ f (lunghezza d'onda per frequenza) avremo che la lunghezza d'onda è sempre uguale a λ =cΔt

Se ci spostiamo verso la stella oppure se la stella si avvicina a noi (per la relatività sono due eventi equivalenti essendo il moto relativo) avremo che λ_apparente=(c-v)Δt ossia la lunghezza d'onda apparente dipende dal fatto che i due impulsi successivi associabili alla generazione dei due impulsi associati alla determinazione della lunghezza d'onda sono stati emessi quando ci siamo avvicinati alla sorgente luminosa e in accordo col concetto di moto relativo i due impulsi risultano essere ravvicinati determinando una lunghezza d'onda minore.

La luce quindi risulta essere associata a radiazioni aventi lunghezze d'onda minore rispetto a quanto rilevato con la sorgente ferma (analogo a quanto visto per l'effetto Doppler del suono).

Ricordandoci che C=λf, avremo:

e che:

avremo:

Questo risultato differisce da quello dell’effetto Doppler per il suono in quanto in questo caso è impossibile anche concettualmente determinare se è la sorgente che si avvicina all’osservatore o viceversa. Il risultato è in accordo con la seconda ipotesi della relatività ristretta.

Se ci si avvicina alla stella avremo che la lunghezza d'onda sembrerà essere più corta ossia la frequenza più alta. Ogni colore sembrerà spostarsi verso colori aventi una frequenza maggiore. Avremo in questo caso il Blueshift.

L'unica galassia che osserviamo avvicinarsi alla via lattea è la galassia di Andromeda.	Escludendo questo e alcuni altri esempi, osserviamo per tutte le altre stelle e galassie il Red shift.