gözleyici ile bir titreşim kaynağı arasındaki relatif (izâfî) hareket sebebiyle, titreşimin gözlenilen frekansında ortaya çıkan değişiklik. Bu her gün hissedilebilen bir olaydır. Korna çalan bir araba, duran bir gözleyicinin yanından geçerken ses frekansının değiştiği fark edilir. Kaynak veya gözleyicinin yaklaşması esnâsında gözleyicinin algıladığı frekans büyür, dolayısıyla ses incelir (tizleşir); uzaklaşması esnâsında algıladığı frekans küçülür, dolayısıyla ses kalınlaşır (baslaşır). K kaynağı, G gözleyiciyi göstermek üzere, titreşim kaynağının frekansına fo, dalgaların yayılma hızına C dersek, titreşim kaynağının yaklaşma veya uzaklaşma hızının V1, gözleyicininkinin V2 olduğu düşünüldüğünde:

V1’in işâreti kaynak yaklaşırken (-)

uzaklaşırken (+)

V2’nin işâreti, gözleyici yaklaşırken (+)

uzaklaşırken (-)’dir.

Hem kaynak hem de gözleyici birbirlerine yaklaşırlarken gözleyicinin algıladığı frekans:

Tersi, yâni uzaklaşmaları hâlinde algılanan frekans:

Eğer tek renkli bir ışık sâbit bir optik sisteminden geçerse, titreşimin frekansı dâimâ sâbit kalır. Ancak hareket eden bir aynadan yansıyan ışıkta ve gözleyen ile ışık kaynağı arasında bir hareket varsa, frekans değişir. Bu olay, dalga teorisi kullanılarak kolayca açıklanabilir. Sâbit f0 frekansı ile ışık veren bir ışık kaynağı göz önüne alalım. Gözetlenen, bir V hızı ile yaklaşarak hareket etsin. Işık dalgasının birbirini tâkib eden tepeleri, gözetleyenin durmasına nisbetle daha geç zamanlarda erişecektir. Basit bir hesap, gözleyenin ışığı C ışık hızı olmak üzere f0 (1-V/C) frekansında gördüğünü ortaya koyar. Uzaklaşan gözetleyene ışık, durmaya karşılık daha kırmızı görülür. Gözetleyen ışık kaynağına yaklaşıyorsa, ışık daha mâvimsi görülür. Eğer ışık uzaklaşan bir aynadan yansıyorsa, mesâfe iki katı büyüyeceğinden, yansıyan ışığın frekansı f0 (1-2V/C) olarak ortaya çıkar.

Doppler Olayı, astronomide yıldızların hızlarını ölçmek için kullanılır. Görülen ışığın kırmızıya kayması kâinâtın zamanla genişlediğine işâret eder. Eğer bu doğru ise 1960’larda bilinen en uzak yıldızlar grubu, ışık hızının % 40’ı ile hareket etmektedir. Bu ise ışık kaynağının 5x109 ışık yılı uzakta olduğu anlamına gelir. Venüs’ten 1961’de alınan radar sinyallerinden, gezegenin ekseni etrâfındaki dönüş peryodunun, Güneş etrâfındaki dönüşüne göre biraz daha uzun olduğu anlaşılmıştır. Bu ise Venüs’te Güneşin batıdan doğduğu hissini verir.