Il radar Doppler è un dispositivo di ascolto che utilizza le microonde per “sentire” i cambiamenti fisici. Le microonde riflettono gli oggetti in momenti diversi in base alla loro posizione relativa rispetto al radar Doppler. In base alla velocità con cui le onde si riprendono, è possibile creare un’immagine precisa. Viene tipicamente utilizzato nel controllo del traffico aereo, nelle pistole per il controllo della velocità della polizia e nella radiologia. Comunemente associato alla meteorologia, il pulse-Doppler può misurare sia la distanza che la velocità.
Questa tecnologia si basa sull’effetto Doppler. Usando questa scienza, se un oggetto stazionario spara microonde su un oggetto in movimento, la velocità delle onde cambierà al variare della posizione dell’oggetto in movimento. Ad esempio, se le microonde sono focalizzate su una persona che cammina verso il radar, queste onde diventerebbero più alte e più frequenti man mano che la persona si avvicinava alla macchina. Questo perché la distanza tra l’oggetto e il radar è più breve e le onde hanno meno spazio per viaggiare.
È vero anche il contrario, nel senso che se un bersaglio in movimento dovesse allontanarsi dalla sorgente di microonde, le onde si allungherebbero e si accorcerebbero all’aumentare della distanza tra i due. Ad un certo punto, queste onde possono allungarsi così tanto da sembrare piatte. Per creare immagini da queste microonde, deve essere mantenuta una comunicazione costante tra il radar e l’oggetto. Questa comunicazione richiede un’uscita e un ingresso continui di onde.
Ci sono molti usi fisici per l’imaging Doppler. Nel controllo del traffico aereo, le onde vengono utilizzate per vedere la posizione degli aerei nel cielo. Un flusso costante di comunicazioni ad onde può essere interpretato dai personal computer come un’immagine in movimento. I controllori del traffico aereo vedono gli aerei in volo come rappresentazioni in movimento delle loro posizioni fisiche, con solo un leggero ritardo in tempo reale.
La polizia usa anche il radar Doppler. Una pistola radar spara onde radio contro un oggetto in movimento. Queste onde colpiscono l’oggetto, come un’auto, e rimbalzano indietro, ma invece di offrire la posizione dell’oggetto, le onde vengono misurate per la velocità dell’oggetto. Le pistole radar possono essere utilizzate anche negli sport, per cronometrare i corridori e le velocità di baseball.
Il campo medico utilizza il Doppler digitale per salvare vite umane. In questo uso, le onde elettromagnetiche vengono utilizzate per fornire ai medici una rappresentazione visiva dell’interno di un corpo, senza tagliare la pelle. Queste onde possono creare viste bidimensionali (2D) o tridimensionali (3D) di organi o sostanze estranee nel corpo. L’ecografia della gravidanza utilizza il Doppler 2D e 3D per fornire a genitori e ostetriche la prima immagine di un bambino.
Con l’avanzare della tecnologia, è stata creata la scienza dell’imaging Doppler, il pulse-Doppler. Il radar Pulse-Doppler è in grado di misurare sia la posizione che la velocità di un oggetto. In termini di meteorologia, le onde rimbalzano sulle nuvole per misurarne la densità, la posizione e la velocità.