डॉप्लर प्रभाव होता है a घटना अविकारी के परिवर्तन द्वारा विशेषता लंबाईमेंलहर या से आवृत्ति एक स्रोत द्वारा उत्सर्जित तरंग जो एक पर्यवेक्षक के सापेक्ष चलती है।
डॉपलर प्रभाव क्या है?
वह बन चुका हैडॉपलर यह एक भौतिक तरंग घटना है जो तब होती है जब सन्निकटन या निष्कासनसापेक्ष एक तरंग स्रोत और एक पर्यवेक्षक के बीच। यह घटना इसलिए होती है क्योंकि वेगमेंप्रचारमेंएकलहर, जो कुछ भी हो, केवल उन साधनों पर निर्भर करता है जिनके द्वारा यह लहर फैलती है। इस प्रकार, भले ही तरंगों का स्रोत या प्रेक्षक चलता हो, तरंग की प्रसार गति नहीं बदलेगी। हालांकि, प्रेक्षक द्वारा कैप्चर की गई तरंग की तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति में भिन्नता होगी।
वेगमेंप्रचार किसी भी तरंग की, चाहे वह यांत्रिक तरंग (ध्वनि) हो या विद्युत चुम्बकीय तरंग (प्रकाश), यह अपनी तरंग दैर्ध्य और अपनी दोलन आवृत्ति के साथ आनुपातिक संबंध रखती है। घड़ी:
वी - तरंग प्रसार गति (एम / एस)
λ - तरंग दैर्ध्य (एम)
एफ - दोलन आवृत्ति (Hz या s-1)
निम्नलिखित स्थिति की कल्पना करें: सायरन के साथ एक एम्बुलेंस एक सड़क पर यात्रा करती है दूर जा रहा है एक पर्यवेक्षक की और आ दूसरे पर्यवेक्षक से। नीचे दी गई छवि को देखें:
ध्वनि तरंगों की प्रसार गति कैसे होती है निर्भर करता हैकेवलकाकाफी (इस मामले में, हवा), the वेगसापेक्ष ध्वनि तरंगों और दोनों पर्यवेक्षकों के बीच एक ही हो जाएगा, दोनों पर्यवेक्षक के संबंध में जो ढकेलना प्रेक्षक के संबंध में कितना पहुंच लहरों के स्रोत से। इस प्रकार गति बनी रहने के लिए लगातार दोनों पर्यवेक्षकों के लिए, घटित परिवर्तन पर लंबाईमेंलहर (एक दोलन को पूरा करने के लिए तरंग के लिए आवश्यक स्थान) और उसके में आवृत्ति। ये परिमाण कैसे हैं व्युत्क्रमानुपातीआनुपातिक, ऐसा कहा जा सकता है की:
पर्यवेक्षक जो एम्बुलेंस देखता है दूर जा रहा है के साथ एक ध्वनि सुनेंगे बड़ालंबाईमेंलहर तथा छोटेआवृत्ति, इसलिए, अधिक गंभीर;
पर्यवेक्षक जो एम्बुलेंस देखता है आ की आवाज सुनाई देगी बड़ाआवृत्ति तथा छोटेलंबाईमेंलहर, इसलिए, अधिक तीव्र।
यह भी देखें: ध्वनि तरंगे
ऊपर दी गई छवि ध्वनि तरंगों के एक स्रोत को गतिमान करती है और उत्सर्जित ध्वनि तरंगों के कारण होने वाली विकृति को दर्शाती है।
डॉपलर प्रभाव की खोज किसने की?
डॉपलर प्रभाव को ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी द्वारा पूरी तरह से वर्णित किया गया था जोहानईसाईडॉपलर, 1842 में। इस आशय का प्रायोगिक प्रमाण तीन साल बाद ब्यूज़ बैलेट द्वारा बनाया गया था। इसके लिए, बैलेट ने एक जिज्ञासु प्रयोग किया जिसमें एक बैंड ने चलते हुए लोकोमोटिव के ऊपर कई संगीत नोटों का उत्सर्जन किया। इस बीच, पर्यवेक्षकों के एक समूह ने के अनुसार सुने गए नोटों को रिकॉर्ड किया बहुत अलगस्पीड ट्रेन से संपर्क और प्रस्थान।
डॉपलर प्रभाव सूत्र
डॉपलर प्रभाव में आवृत्ति परिवर्तन की गणना के लिए प्रयुक्त सामान्य सूत्र नीचे दिखाया गया है:
च' - मनाया आवृत्ति (हर्ट्ज)
एफ0 - उत्सर्जित आवृत्ति (हर्ट्ज)
वी - बीच में तरंग वेग (m/s)
वी0 - पर्यवेक्षक गति (एम / एस)
वीएफ- उत्सर्जक तरंग स्रोत की गति (m/s)
ऊपर दिखाए गए सूत्र का उपयोग करने के लिए, यह जानना आवश्यक है कि क्या के बीच कोई अंतर है तरंग स्रोत यह है देखने वाला. इसके लिए:
हम उपयोग करते हैं ऊपर से साइन अंश (+) और हर (-) दोनों में, यदि कोई हो सन्निकटन स्रोत और पर्यवेक्षक के बीच;
हम उपयोग करते हैं कम संकेत अंश (-) और अंश (+) दोनों में, यदि कोई हो निष्कासन स्रोत और पर्यवेक्षक के बीच।
दवा में डॉपलर प्रभाव
डॉपलर प्रभाव का उपयोग दवा में कई इमेजिंग परीक्षणों में किया जाता है, जैसे इकोकार्डियोग्राफी। इस परीक्षा में हृदय की कार्यप्रणाली में असामान्यताओं की खोज के लिए उसके संरचनात्मक गुणों का अध्ययन किया जाता है। इसके लिए, एक अल्ट्रासोनिक उत्सर्जक स्रोत का उपयोग किया जाता है (20 000 हर्ट्ज से अधिक आवृत्ति वाली ध्वनियाँ)। ये ध्वनियाँ विभिन्न ऊतकों और रक्त प्रवाह द्वारा अवशोषित, अपवर्तित और परावर्तित होती हैं, जो गति में परावर्तित तरंगों के द्वितीयक स्रोत के रूप में व्यवहार करती हैं। इस तरह, रक्त पंपिंग का नक्शा बनाना, रक्त भाटा का निरीक्षण करना आदि संभव है।
डॉपलर इकोकार्डियोग्राफी पर, रक्त द्वारा परावर्तित ध्वनि तरंगों को अल्ट्रासाउंड स्रोत से दूर या उसके पास ले जाने पर कब्जा कर लिया जाता है।
नज़रभी: डॉपलर प्रभाव द्वारा निदान
लाइट डॉपलर प्रभाव
डॉप्लर प्रभाव प्रकाश जैसी विद्युत चुम्बकीय तरंगों में भी देखा जाता है। जैसे ध्वनि के मामले में, प्रकाश की गति उसके प्रेक्षक पर निर्भर नहीं करती है, केवल उस माध्यम पर निर्भर करती है जिसमें वह फैलता है। इसलिए:
जब वहाँ सन्निकटन विद्युत चुम्बकीय तरंगों के स्रोत और एक पर्यवेक्षक के बीच, बाद वाले को प्रेक्षित आवृत्तियों में वृद्धि और तरंग दैर्ध्य में कमी दिखाई देगी;
जब वहाँ निष्कासन विद्युत चुम्बकीय तरंगों के स्रोत और एक पर्यवेक्षक के बीच, प्रेक्षक प्रेक्षित आवृत्तियों में कमी और तरंग दैर्ध्य में वृद्धि को नोटिस करेगा।
यह भी देखें:प्रकाश का रंग और आवृत्ति
हे वह बन चुका हैडॉपलरदेता हैरोशनी व्यापक रूप से देखी जाने वाली घटना है खगोल. तारों द्वारा उत्सर्जित दृश्य प्रकाश को एक संकीर्ण आवृत्ति बैंड में वितरित किया जाता है जिसे कहा जाता है दृश्यमान प्रतिबिम्ब. जब हम दूर की आकाशगंगाओं में सितारों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को देखते हैं, तो हम अक्सर प्रकाश आवृत्ति में वृद्धि देखते हैं, जिसे खगोलविदों ने कहा है नीले रंग की पारी, चूंकि दृश्य प्रकाश नीले रंग की आवृत्ति के करीब पहुंचता है। ऐसे मामलों में जहां तारे पृथ्वी से दूर चले जाते हैं, इस घटना को कहा जाता है लाल शिफ्ट.
जब कोई तारा तेज गति से दर्शक के पास पहुंचता है, तो उसकी चमक नीली पड़ने लगती है; जब आप दूर जाते हैं, तो इसकी चमक लाल हो जाती है।
ट्रैफिक रडार पर डॉपलर प्रभाव
डॉपलर प्रभाव के अनुप्रयोगों में से एक ट्रैफिक लाइट राडार में है, जिसका उपयोग ऑटोमोटिव वाहनों की गति को मापने के लिए किया जाता है। ये राडार प्रकाश की किरण का उत्सर्जन करते हैं जिसकी आवृत्ति इन्फ्रारेड रेंज में होती है। फिर, बीम के स्रोत पर लौटने के लिए आवश्यक समय मापा जाता है। प्रकाश की गति कितनी होती है लगातार, उस गति को मापना संभव है जिस पर द्वितीयक प्रकाश-परावर्तक स्रोत (वाहन) हर पल, यहां तक कि बड़ी दूरी पर भी चलता है।
इन्फ्रारेड राडार का उपयोग वाहनों की तात्कालिक गति को मापने के लिए किया जाता है।
नज़रभी: ब्रह्मांड का विस्तार
डॉपलर प्रभाव सारांश
जब भी होता है डॉप्लर प्रभाव प्रकट होता है दृष्टिकोण या प्रस्थान यांत्रिक या विद्युत चुम्बकीय तरंगों के स्रोत और एक पर्यवेक्षक के बीच।
सन्निकटन के मामले में, प्रेक्षित आवृत्ति स्रोत द्वारा उत्सर्जित आवृत्ति से अधिक होती है।
दूरी के मामले में, प्रेक्षित आवृत्ति स्रोत द्वारा उत्सर्जित आवृत्ति से कम होती है।
डॉपलर प्रभाव - व्यायाम
एक चौराहे के किनारे पर खड़ा एक आदमी 20 मीटर/सेकेंड की गति से आ रही एम्बुलेंस को देखता है। यह देखते हुए कि एम्बुलेंस 2500 हर्ट्ज के बराबर आवृत्ति के साथ ध्वनियाँ उत्सर्जित करती है, यह निर्धारित करें कि आदमी किस आवृत्ति को सुनेगा।
अपनाना:
वीध्वनि = 340 मी/से
संकल्प
अभ्यास के अनुसार, एम्बुलेंस उस आदमी के पास आ रही है, जो आराम कर रहा है। इसलिए हम हर और अंश दोनों में डॉपलर प्रभाव सूत्र के केवल शीर्ष चिह्नों का उपयोग करेंगे। घड़ी:
इस अभ्यास में, पर्यवेक्षक की गति के रूप में है शून्य, हम v. का प्रयोग करेंगे0 = 0. इसलिए, अन्य चरों को प्रतिस्थापित करते हुए, हमें यह करना होगा:
इसलिए, एम्बुलेंस के पास पहुंचने के दौरान, पर्यवेक्षक को के पास एक उच्च पिच वाली आवाज सुनाई देगी 2656 हर्ट्ज।
नज़रभी: डॉपलर प्रभाव पर अधिक अभ्यास
मेरे द्वारा राफेल हेलरब्रॉक
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-doppler.htm