Denomina-se efeito Doppler a alteração da freqüência notada pelo observador em virtude do movimento relativo de aproximação ou afastamento entre uma fonte de ondas e o observador.
Embora se trate de um fenômeno característico de qualquer propagação ondulatória, o efeito Doppler sonoro é mais comum em nosso cotidiano.

Quando um automóvel aproxima-se de nós buzinando, percebemos o som da buzina mais agudo (maior freqüência) do que perceberíamos se o veículo estivesse em repouso. Por outro lado, quando o automóvel afasta-se buzinando, percebemos um som mais grave (menor freqüência) do que perceberíamos se o veículo estivesse em repouso.

Desenhando as frentes de onda, percebe-se que quem está à direita da fonte recebe, num certo tempo, um número maior de ondas. Nesse caso, a freqüência do som se torna maior, isto é, produz um som mais agudo. Para quem está à esquerda o número de ondas diminui, o que diminui a freqüência é torna o som mais grave.

É possível observar o efeito Doppler não apenas com o som, mas com qualquer outro tipo de onda, mesmo com a luz. Em observações astronômicas o efeito Doppler permitiu verificar que as galáxias estão se afastando umas das outras com velocidades muito grandes, o que levou a conclusão de que o Universo está em expansão. 

O nome é em homenagem a Johann Christian Andreas Doppler, que o descreveu teoricamente pela primeira vez em 1842. A primeira comprovação foi obtida pelo cientista alemão Christoph B. Ballot, em 1845, em um experimento com ondas sonoras.

Em ondas eletromagnéticas, esse mesmo fenômeno foi descoberto de maneira independente, em 1848, pelo francês Hippolyte Fizeau. Por esse motivo, o efeito Doppler também é chamado efeito Doppler-Fizeau.

O comprimento de onda observado é maior ou menor conforme sua fonte se afaste ou se aproxime do observador.

No caso de aproximação, a freqüência aparente da onda recebida pelo observador fica maior que a freqüência emitida. Ao contrário, no caso de afastamento, a freqüência aparente diminui.

Um exemplo típico é o caso de uma ambulância com sirene ligada que passe por um observador. Ao estar se aproximando, o som é mais agudo e ao estar se afastando, o som é mais grave. De modo análogo, ao trafegar em uma estrada, o ruído do motor de um automóvel que vem em sentido contrário apresenta-se mais agudo equanto ele se aproxima, e mais grave a partir do momento em que se afasta (após cruzar com o observador).

Nas ondas luminosas este fenômeno é observável quando a fonte e o observador se afastam ou se aproximam com grande velocidade relativa. Neste caso, o espectro da luz recebida apresenta desvio para o vermelho (quando se afastam) e desvio para o violeta (quando se aproximam).

Medição de velocidades

O efeito Doppler permite a medição da velocidade de objectos através da reflexão de ondas emitidas pelo próprio equipamento de medição, que podem ser radares, baseados em radiofreqüência, ou lasers, que utilizam freqüências luminosas. Muito utilizado para medir a velocidade de automóveis, aviões, bolas de tênis e qualquer outro objeto que cause reflexão.

Em astronomia, permite a medição da velocidade relativa das estrelas e outros objetos celestes luminosos em relação à Terra. Essas medições permitiram aos astrónomos concluir que o universo está em expansão, pois quanto maior a distância desses objetos, maior o desvio para o vermelho observado.

Na medicina, um ecocardiograma utiliza este efeito para medir a direção e velocidade do fluxo sanguíneo ou do tecido cardíaco.

O efeito Doppler é de extrema importância quando se está comunicando a partir de objetos em rápido movimento, como no caso dos satélites.