Sonda kosmiczna oddala się od Ziemi z prędkością wzdłuż prostej przechodzącej przez środek Ziemi. Ta sonda emituje w stronę Ziemi falę elektromagnetyczną o częstotliwości dokładnie (podana częstotliwość jest określona w układzie odniesienia związanym z sondą, czyli jest częstotliwością źródła fali). Sytuację ilustruje rysunek poglądowy poniżej (odległości na rysunku są umowne).
Odbierana na Ziemi fala ma częstotliwość różniącą się od częstotliwości źródła fali o . Wartość prędkości światła w próżni oznaczamy jako .
Przyjmij, że oraz .