Zmiana częstotliwości dźwięku · źródło i obserwator w ruchu

Konwencja: prędkość dodatnia = zbliżanie się (do drugiego obiektu), ujemna = oddalanie. Prędkość dźwięku v = 343 m/s.
Gdy źródło i obserwator się zbliżają — słyszymy wyższy dźwięk; gdy oddalają — niższy. To dlatego syrena karetki zmienia ton, mijając nas.
Efekt Dopplera to zmiana słyszanej częstotliwości, gdy źródło dźwięku i obserwator poruszają się względem siebie:
gdzie to prędkość dźwięku, a prędkości liczymy jako dodatnie przy zbliżaniu. Gdy obiekty się zbliżają, słyszymy dźwięk wyższy; gdy się oddalają — niższy.
To dlatego syrena karetki brzmi wyżej, gdy do nas jedzie, i nagle niżej, gdy nas minie. Ten sam efekt dla światła (przesunięcie ku czerwieni) pozwala mierzyć prędkości oddalania się galaktyk.
Gdy się zbliża, fale dźwiękowe są „ściskane" — częstotliwość rośnie (wyższy ton). Po minięciu fale się „rozciągają" — częstotliwość maleje (niższy ton). To efekt Dopplera.
Efekt Dopplera dla światła: gdy źródło się oddala, długość fali rośnie (przesuwa się ku czerwieni). Mierząc je, astronomowie stwierdzili, że Wszechświat się rozszerza.