ドップラー効果:それは何ですか、音、光、式

ドップラー効果は、観測者に対して動いている波の知覚される周波数変動に関連する物理現象です。

この効果はオーストリアの物理学者クリスチャンドップラー(1803-1853)によって研究され、発見は彼にちなんで名付けられました。 したがって、効果 ドップラー.

ドップラー効果は、光などのすべての電磁波、または音などの力学的波で観察できます。

ドップラー効果
静止時(左)と運動時(右)のドップラー効果の説明画像

このように、効果は動きから知覚されます。 音源が近づくと、知覚される周波数が高くなり、観察者から離れるにつれて、周波数が低くなります。.

ドップラー効果式

波の伝播周波数は変化しないことを理解することが重要です。 この式は、観測者が捉えた波の周波数を示しています。

クラシックフォーミュラ(サウンド)

したがって、音との関係に使用されるドップラー効果の古典的な式は次のとおりです。

fとpおよびrcとbi dは、スペースfと等しい添え字の添え字の終わりrとlの添え字の終わりの添え字乗算記号分子 左括弧v、下付き文字の終わりにs o m添え字プラスまたはマイナスv、bsおよびrv adまたはr添え字の終わりに添え字右括弧 分母左括弧v、添え字の終わりにs o mプラスまたはマイナスv、fo ntおよび添え字の終わり右括弧の終わり 分数の
  • ソースとオブザーバーがアプローチする場合: +分子内および-分母内.
  • ソースとオブザーバーが離れるとき: -分子と+分母.

観察しやすい音の場合、音源が観察者から遠ざかるにつれて音が低くなる傾向があることがわかります。

サウンドドップラー効果
知覚される周波数は、観察者との関係における動きによって異なります

相対論的公式(軽い)

光の場合、近づくにつれて周波数は紫外線(より高い周波数)になり、遠ざかるにつれて赤外線(より低く)になる傾向があります。 この変動は、宇宙での光の動きに関連して天文学者によって観察されます。

天文学者のエドウィンハッブルは、観測されたときに隣接する銀河が「 赤」は、知覚される光がより低い周波数(赤に向かう傾向)にあることを示しています。 発行済み。

このように、彼は他の銀河が私たちの銀河から遠ざかっていると推測し、宇宙が膨張していることを示唆しています。 ハッブルの法則はドップラー効果に基づいていました。

音とは異なり、光は媒体とは無関係に伝播し、その速度は常にになります。 その公式は、ソースとオブザーバーの間の相対速度のみに基づいています。

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