کریستین دوپلر فیزیکدان و ریاضیدان اتریشی در سال ١٨۴٢ میلادی نشان داد که طول موجی که گیرنده از یک منبع تولید موج دریافت می کند، تابعی از سرعت فرستنده می باشد. برای مثال رنگی که ناظر از یک جسم نورانی می بیند، با تغییر سرعت جسم نورانی تغییر می کند. این پدیده اثر که اثر دوپلر نامیده میشود در مورد تمام امواج قابل رویت است.
اثر دوپلر در صوت
همانطور که اشاره شد، طول موج یا فرکانس دریافت شده توسط گیرنده تابع سرعت فرستنده و گیرنده است. برای مثال هنگامی که یک چشمه صوت در محیط در حال حرکت به سمت شنونده است. بسامدی احساسی برای شنونده بیشتر از مقدار واقعی است و به طور مشابه اگر چشمه تولید موج صوتی از شنونده دور شود بسامد احساسی کمتر از مقدار واقعی است ، این تناسب برای تحرک شنونده هم صادق است یا به عبارتی اگر شنونده به چشمه صوتی نزدیک شود بسامد احساسی بیشتر و اگر دور شود بسامد صوت احساس شده کمتر است.
همچنین اثر دوپلر برای امواج الکترومغناطیسی(نظیر نور) هم صادق هستند، زمانی که منجمین بهاندازه گیری طول موج پرتو های ساطع شده از یک ستاره یا کهکشان که در حال نزدیک شدن به زمین است. میپردازند متوجه تغییر در طول موج اندازه گیری شده در بازه زمانی میشوند.
اگر ستاره یا کهکشان مورد نظر به زمین نزدیک شود با توجه به اثر دوپلر، طول موج ثبت شده کوتاه تر از مقدار طول موجی که تولید شده خواهد بود. این پدیده را آبی گرایی می نامند و در صورتی که ستاره یا کهکشان مورد نظر در طی زمان از زمین دور شود ، طول موج ثبت شده بلندتر خواهد بود و به این پدیده قرمز گرایی گفته می شود.
با توجه به اینکه اجسام نجومی در اکثر اوقات در حال دور شدن از زمین هستند ، دانشمندان معمولاً قرمز گرایی را محاسبه میکنند که آن را با z نمایش میدهند.