Ao estudarmos o som, aprendemos sobre o efeito Doppler que age sobre ondas sonoras. Este fenômeno acontece sempre que há um movimento relativo entre uma fonte emissora de onda e um receptor de onda. Este movimento promoverá no sistema uma diminuição ou aumento do comprimento de onda e, consequentemente, da frequência percebida pelo receptor.

Em ondas sonoras, a análise do efeito Doppler é trivial, pois, como a velocidade do som é baixa, as transformadas usadas para se avaliar e descrever o fenômeno são as já bastante estudas galileanas. Quando, porém, avaliamos o efeito Doppler agindo sobre ondas eletromagnéticas, necessitamos usar as transformadas de Lorentz porque, como a velocidade de ondas eletromagnéticas é geralmente próxima a velocidade da luz no vácuo, o fenômeno é sempre relativístico.

Relação entre frequência emitida e frequência recebida

Analisaremos o fenômeno compreendido entre dois eventos: duas emissões de picos de ondas consecutivas

A frequência do emissor, do referêncial S', no referêncial S' (do tempo próprio), será o inverso do intervalo entre os dois eventos:

O comprimento de onda da onda recebida pelo receptor, será:

Assim, teremos:

Sabemos que o tempo próprio se relaciona com o tempo comum através da seguinte relação:

Substituindo este valor na expressão da frequência recebida, encontraremos:

Identificando a velocidade das estrelas