تأثير دوبلر: ما هو ، الصوت ، الضوء والصيغ

تأثير دوبلر هو ظاهرة فيزيائية تتعلق بتغير التردد المدرك لموجة في الحركة بالنسبة للمراقب.

درس هذا التأثير الفيزيائي النمساوي كريستيان دوبلر (1803-1853) وسمي الاكتشاف باسمه. ومن ثم التأثير دوبلر.

يمكن ملاحظة تأثير دوبلر في أي وجميع الموجات الكهرومغناطيسية ، مثل الضوء ، أو الموجات الميكانيكية ، مثل الصوت.

تأثير دوبلر
صورة توضيحية لتأثير دوبلر في حالة السكون (يسار) وفي حالة حركة (يمين)

بهذه الطريقة ، يتم إدراك التأثير من الحركة. مع اقتراب مصدر الصوت أو الضوء ، يزداد التردد المدرك وعندما تبتعد عن المراقب ، يقل التردد.

صيغ تأثير دوبلر

من المهم أن ندرك أن تردد انتشار الموجة لا يتغير. تشير الصيغة إلى تردد الموجة الذي يلتقطه المراقب.

الصيغة الكلاسيكية (الصوت)

وبالتالي ، فإن الصيغة الكلاسيكية لتأثير دوبلر المستخدمة في علاقته بالصوت هي:

f مع p و r c و b i d ، نهاية منخفضة من حرف منخفض تساوي المسافة f مع r ونهاية منخفضة لبسط علامة الضرب المنخفضة قوس أيسر v مع s o m نهاية خط منخفض زائد أو ناقص v مع b s و r v a d أو r نهاية خط منخفض من الأقواس اليمنى على المقام قوس أيسر v مع s o m نهاية منخفضة زائد أو ناقص v مع fo n t ونهاية منخفضة من أسفل قوس أيمن نهاية من الكسر
  • عند نهج المصدر والمراقب: + في البسط و- في المقام.
  • عندما يبتعد المصدر والمراقب: - في البسط و + في المقام.

في حالة الصوت ، الذي يسهل ملاحظته ، يمكن ملاحظة أن الصوت يميل إلى الانخفاض عندما يتحرك المصدر بعيدًا عن المراقب.

تأثير دوبلر الصوت
يختلف التردد المدرك وفقًا للحركة بالنسبة للمراقبين

الصيغة النسبية (الضوء)

في حالة الضوء ، كلما اقتربوا ، يميل ترددهم إلى الأشعة فوق البنفسجية (تردد أعلى) وعندما يبتعدون ، فإنهم يميلون إلى الأشعة تحت الحمراء (أقل). لاحظ علماء الفلك هذا الاختلاف فيما يتعلق بحركة الضوء في الفضاء.

لاحظ عالم الفلك إدوين هابل أن المجرات المجاورة عند رصدها تظهر "تحولًا إلى أحمر "، مما يدل على أن ضوءه المحسوس يكون بتردد أقل (يتجه إلى اللون الأحمر) من صادر.

بهذه الطريقة ، استنتج أن المجرات الأخرى تبتعد عن مجرتنا ، مما يعني أن الكون يتوسع. استند قانون هابل على تأثير دوبلر.

على عكس الصوت ، ينتشر الضوء بشكل مستقل عن الوسط ، وستظل سرعته دائمًا. تعتمد صيغته فقط على السرعة النسبية بين المصدر والمراقب.

يستفد؟ نرى أيضا:

  • موجات صوتيه
  • موجات في الفيزياء
طبيعة الموجة. انتشار وطبيعة الموجة

طبيعة الموجة. انتشار وطبيعة الموجة

لبدء دراسة الموجة ، من الجيد تذكر التعريف الأساسي للموجة: تسمى موجة انتشار الطاقة من نقطة إلى أخر...

read more
سلوك مائي غير منتظم

سلوك مائي غير منتظم

عندما يتم تسخين مادة ما ، فإنها تتلقى الطاقة بطريقة تهيج جزيئاتها ، وتبدأ في شغل حجم أكبر ، أي أن...

read more
معادلة مصنعي العدسات

معادلة مصنعي العدسات

معادلة الشركة المصنعة للعدسة هي أ معادلة رياضية التي تتعلق vergenceوالبعد البؤري ومؤشرات الانكسار...

read more