Το ραντάρ Doppler είναι μια συσκευή ακρόασης που χρησιμοποιεί μικροκύματα για να «ακούει» τις φυσικές αλλαγές. Τα μικροκύματα αντανακλούν αντικείμενα σε διαφορετικούς χρόνους με βάση τη σχετική θέση τους στο ραντάρ Doppler. Με βάση το πόσο γρήγορα τα κύματα αναπηδούν, μπορεί να δημιουργηθεί μια ακριβής εικόνα. Συνήθως χρησιμοποιείται στον έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας, στα πιστόλια ελέγχου ταχύτητας της αστυνομίας και στην ακτινολογία. Κοινώς συνδεδεμένο με τη μετεωρολογία, το παλμικό Doppler μπορεί να μετρήσει τόσο την απόσταση όσο και την ταχύτητα.
Αυτή η τεχνολογία βασίζεται στο φαινόμενο Doppler. Χρησιμοποιώντας αυτήν την επιστήμη, εάν ένα ακίνητο αντικείμενο εκτοξεύει μικροκύματα σε ένα κινούμενο αντικείμενο, η ταχύτητα των κυμάτων θα αλλάξει καθώς αλλάζει η θέση του κινούμενου αντικειμένου. Για παράδειγμα, εάν τα μικροκύματα εστιάζονται σε ένα άτομο που περπατά προς το ραντάρ, αυτά τα κύματα θα γίνονται πιο ψηλά και πιο συχνά καθώς το άτομο πλησιάζει στο μηχάνημα. Αυτό συμβαίνει επειδή η απόσταση μεταξύ του αντικειμένου και του ραντάρ είναι μικρότερη και τα κύματα έχουν λιγότερο χώρο για να ταξιδέψουν.
Το αντίθετο ισχύει επίσης, που σημαίνει ότι εάν ένας κινούμενος στόχος απομακρυνόταν από την πηγή μικροκυμάτων, τα κύματα θα επιμηκύνονταν και θα συντομεύονταν όσο αυξανόταν η απόσταση μεταξύ των δύο. Σε κάποιο σημείο, αυτά τα κύματα μπορεί να τεντωθούν τόσο ώστε να φαίνονται επίπεδα. Για να δημιουργηθούν εικόνες από αυτά τα μικροκύματα, πρέπει να διατηρείται μια σταθερή επικοινωνία μεταξύ του ραντάρ και του αντικειμένου. Αυτή η επικοινωνία απαιτεί συνεχή έξοδο και είσοδο κυμάτων.
Υπάρχουν πολλές φυσικές χρήσεις για την απεικόνιση Doppler. Στον έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας, τα κύματα χρησιμοποιούνται για να δουν τη θέση των αεροπλάνων στον ουρανό. Ένα σταθερό ρεύμα κυματικής επικοινωνίας μπορεί να ερμηνευτεί από προσωπικούς υπολογιστές ως κινούμενη εικόνα. Οι ελεγκτές εναέριας κυκλοφορίας βλέπουν τα αεροπλάνα στον αέρα ως κινούμενες αναπαραστάσεις των φυσικών τους τοποθεσιών, με μόνο μια μικρή καθυστέρηση σε πραγματικό χρόνο.
Η αστυνομία χρησιμοποιεί επίσης ραντάρ Doppler. Ένα όπλο ραντάρ εκτοξεύει ραδιοκύματα σε κινούμενο αντικείμενο. Αυτά τα κύματα χτυπούν το αντικείμενο, όπως ένα αυτοκίνητο, και αναπηδούν, αλλά αντί να προσφέρουν τη θέση του αντικειμένου, τα κύματα μετρώνται για την ταχύτητα του αντικειμένου. Τα πιστόλια ραντάρ μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε αθλήματα, σε ταχύτητες δρομέων και μπέιζμπολ.
Ο ιατρικός τομέας χρησιμοποιεί ψηφιακό Doppler για να σώσει ζωές. Σε αυτή τη χρήση, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα χρησιμοποιούνται για να δώσουν στους γιατρούς μια οπτική αναπαράσταση του εσωτερικού ενός σώματος, χωρίς να κόψουν το δέρμα. Αυτά τα κύματα μπορούν να δημιουργήσουν μια δισδιάστατη (2D) ή τρισδιάστατη (3D) όψη οργάνων ή ξένων ουσιών στο σώμα. Το υπερηχογράφημα εγκυμοσύνης χρησιμοποιεί 2D και 3D Doppler για να δώσει στους γονείς και τους μαιευτήρες την πρώτη εικόνα του μωρού.
Καθώς η τεχνολογία προχωρούσε, δημιουργήθηκε η επιστήμη της απεικόνισης Doppler – παλμικό Doppler. Το ραντάρ Pulse-Doppler είναι σε θέση να μετρήσει τόσο τη θέση όσο και την ταχύτητα ενός αντικειμένου. Όσον αφορά τη μετεωρολογία, τα κύματα αναπηδούν από τα σύννεφα για να μετρήσουν την πυκνότητα, τη θέση και την ταχύτητά τους.