ドップラー効果とは何ですか？

ドップラー効果は現象起伏の変化を特徴とする長さに波またはから 周波数 観測者に対して移動するソースによって放出された波の。

ドップラー効果とは何ですか？

それは作られているドップラー あるときに発生する物理的な波の現象です近似または除去相対的 波源と観測者の間。この現象は、速度に伝搬に1波、それが何であれ、この波が伝播する手段にのみ依存します。したがって、波の発生源や観測者が動いても、波の伝播速度は変化しません。ただし、観測者が捉える波の波長と周波数にはばらつきがあります。

THE 速度に伝搬力学的波（音）であれ電磁波（光）であれ、どの波でも、その波長と振動周波数との比例関係を保ちます。見る：

v –波の伝播速度（m / s）
λ –波長（m）
f –発振周波数（Hzまたはs^-1)

次の状況を想像してみてください。サイレンが鳴っている救急車が通りを進んでいる 離れる オブザーバーの 近づいています 別のオブザーバーから。下の画像を見てください：

音波の伝播速度 場合によりますのみのかなり （この場合、空気）、速度相対的 音波と両方の観測者の間 同じになります、両方ともオブザーバーとの関係で 押しのけます オブザーバーとの関係でどれくらい アプローチ 波の源の。このように、速度を維持するために 絶え間ない 両方のオブザーバーに対して、発生します変更で長さに波（波が振動を完了するために必要なスペース）そしてその中で 周波数。 これらの大きさはどうですか逆に比例、 それは言うことができます：

救急車を見るオブザーバー 離れる で音が聞こえます より大きい長さに波そして 小さい周波数、 したがって、もっと深刻;
救急車を見るオブザーバー 近づいています の音が聞こえます より大きい周波数 そして 小さい長さに波、したがって、もっと 急性。

も参照してください： 音波

上の画像は、移動する音波の発生源と、放出された音波の波面が受ける変形を示しています。

ドップラー効果を発見したのは誰ですか？

ドップラー効果は、オーストリアの物理学者によって完全に説明されました ヨハンキリスト教徒ドップラー、1842年。この効果の実験的証明は、3年後にBuysBallotによって行われました。このために、投票用紙は、バンドが動いている機関車の上にいくつかの音符を発するという奇妙な実験を行いました。その間、オブザーバーのセットは、に従って聞いたメモを記録しました 多くの異なる速度列車への接近と出発。

instagram story viewer

ドップラー効果式

ドップラー効果の周波数変化を計算するために使用される一般式を以下に示します。

f ' –観測周波数（Hz）
f₀ –放出周波数（Hz）
v –中央の波の速度（m / s）
v₀ –オブザーバー速度（m / s）
v_F–放射波源の速度（m / s）

上記の式を使用するには、間にギャップがあるかどうかを知る必要があります波源それは 観察者. このため：

私たちは使用します 上からサイン 分子（+）と分母（-）の両方（存在する場合）近似ソースとオブザーバーの間。
私たちは使用します 低信号 分子（-）と分子（+）の両方（存在する場合）除去ソースとオブザーバーの間。

医学におけるドップラー効果

ドップラー効果は、心エコー検査などのいくつかの画像検査の医学で使用されます。この試験では、心臓の機能の異常を探すために心臓の解剖学的特性を調べます。このために、超音波放射源が使用されます（20000Hzより高い周波数の音）。これらの音は、さまざまな組織や血流によって吸収、屈折、反射され、運動中の反射波の二次的な発生源として機能します。このようにして、血液ポンプのマッピング、血液逆流の観察などが可能です。

今やめないで... 広告の後にもっとあります;）

ドップラー心エコー検査では、血液が超音波源から離れる、または超音波源の近くに移動するときに血液によって反射される音波がキャプチャされます。

見てまた: ドップラー効果による診断

ライトドップラー効果

ドップラー効果は、光などの電磁波にも見られます。音の場合のように、光の速度はその観察者に依存せず、それが伝播する媒体にのみ依存します。したがって：

あるとき近似電磁波の発生源と観測者の間で、観測者は観測された周波数の増加と波長の減少に気付くでしょう。
あるとき除去電磁波の発生源と観測者の間で、観測者は観測される周波数の減少と波長の増加に気付くでしょう。

も参照してください：光の色と周波数

O それは作られているドップラー与える光で広く観察されている現象です天文学. 星から放出される可視光は、と呼ばれる狭い周波数帯に分布しています。可視スペクトル. 遠方の銀河の星から放出される光を見ると、天文学者によって次のように呼ばれる光の周波数の増加がよく見られます。 青方偏移、 可視光は青色の周波数に近づく傾向があるためです。星が地球から遠ざかる場合、その現象は 赤方偏移.

星が高速で視聴者に近づくと、その明るさは青みがかったように見えます。離れると、その輝きは赤みを帯びます。

交通レーダーに対するドップラー効果

ドップラー効果の用途の1つは、自動車の速度を測定するために使用される信号機レーダーです。これらのレーダーは、周波数が赤外線範囲にある光線を放射します。次に、ビームが光源に戻るのに必要な時間が測定されます。光速はどうですか 絶え間ない、 二次光反射光源（車両）が遠く離れていても、常に移動する速度を測定することができます。

赤外線レーダーは、車両の瞬間速度を測定するために使用されます。