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Lo sepan o no, cualquiera que haya recibido una multa por exceso de velocidad después de ser  captado por un radar, ha experimentado el efecto Doppler que consiste en un cambio mensurable en la frecuencia de la radiación basado en el movimiento de un objeto , que en este caso es el circulando por ejemplo a 160 km por hora en una limitada a 80 km por hora.

Por primera vez, los científicos han demostrado experimentalmente una versión diferente del efecto Doppler en un ámbito mucho, mucho más pequeña – la rotación de una molécula individual. Previamente de esto efecto se había  teorizado, pero mediante un experimento complejo con un sincrotrón se ha  demostrado que es real.

«Algunos de nosotros pensamos sobre esto hace tiempo, que era muy difícil de demostrar experimentalmente», dijo T. Darrah Thomas, un profesor emérito de química en la Universidad Estatal de Oregón (EE.UU.) e integrante de un equipo de investigación internacional que acaba de anunciar sus hallazgos en la revista Physical Review Letter, una revista profesional de gran prestigio.

La mayoría de las ilustraciones del efecto Doppler se llaman «traslacionales», es decir, el cambio en la frecuencia de la luz o el sonido cuando un objeto se aleja de los demás en línea recta, como un coche que pasa por un radar. El concepto básico se ha entendido desde que el físico austríaco llamado Christian Doppler lo propuso por primera vez en 1842.

Sin embargo, un efecto similar se observa cuando algo gira, afirman los científicos.

«Hay un montón de pruebas del efecto Doppler rotacional en entes grandes, como un planeta girando o una  galaxia», dijo Thomas. «Cuando un planeta gira, la luz que de ella se desplaza a  mayor frecuencia en el lado que gira  hacia ti y a una menor frecuencia en el lado que gira lejos de ti. Pero esta fuerza básica, actúa incluso en el nivel molecular.»

En astrofísica, el efecto Doppler rotacional se ha utilizado para determinar la velocidad de rotación de cuerpos tales como planetas. Pero en el nuevo estudio, los científicos de Japón, Suecia, Francia y  Estados Unidos proporcionaron la primera prueba experimental de que lo mismo ocurre incluso con las moléculas.

En este nivel, pequeño, que se encuentran, el efecto Doppler rotacional puede ser incluso más importante que el movimiento lineal de las moléculas, según el estudio.

Los resultados se espera que tengan aplicación en una mejor comprensión de la espectroscopia molecular, en el que se utiliza la radiación emitida por las moléculas para estudiar su composición y propiedades químicas. También es relevante para el estudio de los electrones de alta energía, dijo Thomas.

«Hay algunos estudios en los que una mejor comprensión de este efecto Doppler de rotación será importante», dijo Thomas. «Mayormente es sólo interesante. Hemos sabido del efecto Doppler  un tiempo muy largo, pero hasta ahora nunca se había sido capaz de ver el efecto Doppler rotacional en las moléculas.»

Fuente de la publicación:

T. D. Thomas, E. Kukk, K. Ueda, T. Ouchi, K. Sakai, T. X. Carroll, C. Nicolas, O. Travnikova, and C. Miron. Experimental observation of rotational Doppler broadening in a molecular system. Physical Review Letters, Accepted Apr 12, 2011