დოპლერის ეფექტი არის ა ფენომენი ტალღოვანი ახასიათებს ცვლილება სიგრძეწელსტალღა ან სიხშირე წყაროს მიერ გამოყოფილი ტალღა, რომელიც მოძრაობს დამკვირვებლის მიმართ.
რა არის დოპლერის ეფექტი?
იგი მზადდებადოპლერი არის ფიზიკური ტალღის ფენომენი, რომელიც ხდება, როდესაც არსებობს მიახლოება ან მოცილებანათესავი ტალღის წყაროს და დამკვირვებელს შორის. ეს ფენომენი ხდება იმიტომ სიჩქარეწელსგამრავლებაწელსერთიტალღარაც არ უნდა იყოს ის, დამოკიდებულია მხოლოდ იმაზე, თუ რა საშუალებით ვრცელდება ეს ტალღა. ამრიგად, ტალღების ან დამკვირვებლის წყაროც რომ გადავიდეს, ტალღის გავრცელების სიჩქარე არ შეიცვლება. ამასთან, შეიმჩნევა დამკვირვებლის მიერ ტალღის ტალღის სიგრძისა და სიხშირის ვარიაცია.
სიჩქარეწელსგამრავლება ნებისმიერი ტალღის იქნება ეს მექანიკური ტალღა (ხმა) ან ელექტრომაგნიტური ტალღა (სინათლე), იგი ინარჩუნებს პროპორციულ კავშირს მისი ტალღის სიგრძესთან და რხევის სიხშირესთან. Უყურებს:
ვ - ტალღის გავრცელების სიჩქარე (მ / წმ)
λ - ტალღის სიგრძე (მ)
ვ - რხევის სიხშირე (Hz ან s)-1)
წარმოიდგინეთ შემდეგი სიტუაცია: სასწრაფო დახმარება სირენასთან ერთად მიდის ქუჩაში
მოშორებით დამკვირვებლისა და ახლოვდება სხვა დამკვირვებლისგან. გადახედეთ ქვემოთ მოცემულ სურათს:
როგორ ხდება ბგერითი ტალღების გავრცელების სიჩქარე Დამოკიდებულიამხოლოდსაქართველოსსაკმაოდ (ამ შემთხვევაში, ჰაერი), სიჩქარენათესავი ხმოვან ტალღებსა და ორივე დამკვირვებელს შორის იგივე იქნება, ორივე იმ დამკვირვებელთან მიმართებაში, ვინც მოშორებით რამდენად იმ დამკვირვებელთან მიმართებაში, ვინც მიდგომა ტალღების წყაროს. ამ გზით, სიჩქარე რომ დარჩეს მუდმივი ორივე დამკვირვებლისთვის ცვლილებები საათზე სიგრძეწელსტალღა (ტალღის რხევის დასასრულებლად საჭირო სივრცე) და მასში სიხშირე როგორ არის ეს სიდიდეები პირიქითპროპორციული, შეიძლება ითქვას, რომ:
დამკვირვებელი, რომელიც ხედავს სასწრაფო დახმარებას მოშორებით მოისმენს ხმას უფრო დიდისიგრძეწელსტალღა და უფრო პატარასიხშირე, ამიტომ, უფრო მეტი სერიოზული;
დამკვირვებელი, რომელიც ხედავს სასწრაფო დახმარებას ახლოვდება მოისმენს ხმას უფრო დიდისიხშირე და უფრო პატარასიგრძეწელსტალღა, ამიტომ, უფრო მეტი მწვავე
იხილეთ აგრეთვე: Ხმის ტალღები
ზემოთ მოცემულ სურათზე მოცემულია ბგერითი ტალღების მოძრავი წყარო და დეფორმაცია, რომელსაც განიცდის ემიტირებული ბგერითი ფრონტები.
ვინ აღმოაჩინა დოპლერის ეფექტი?
დოპლერის ეფექტი სრულად აღწერა ავსტრიელმა ფიზიკოსმა იოჰანიქრისტიანდოპლერი, 1842 წელს. ამ ეფექტის ექსპერიმენტული მტკიცებულება სამი წლის შემდეგ გაკეთდა Buys Ballot- ის მიერ. ამისათვის ბალოტმა ჩაატარა ცნობისმოყვარე ექსპერიმენტი, რომლის დროსაც ჯგუფმა გამოაქვეყნა რამდენიმე მუსიკალური ნოტი მოძრავი ლოკომოტივის თავზე. ამასობაში, დამკვირვებელთა ნაკრებმა ჩაწერა ჩანაწერები მოსმენილი შესაბამისად ბევრი განსხვავებულისიჩქარეები მიახლოება და მატარებლიდან გასვლა.
დოპლერის ეფექტის ფორმულა
დოპლერის ეფექტის სიხშირის ცვლილების გამოსათვლელად გამოყენებული ზოგადი ფორმულა ნაჩვენებია ქვემოთ:
ვ ' - დაფიქსირებული სიხშირე (Hz)
ვ0 - ემიტირებული სიხშირე (Hz)
ვ - ტალღის სიჩქარე შუა (მ / წმ)
ვ0 - დამკვირვებლის სიჩქარე (მ / წმ)
ვვ- ასხივებენ ტალღის წყაროს სიჩქარეს (მ / წმ)
იმისათვის, რომ გამოიყენოთ ზემოთ ნაჩვენები ფორმულა, საჭიროა იცოდეთ, არის თუ არა უფსკრული ტალღის წყარო ეს არის დამკვირვებელი. Ამისთვის:
ჩვენ ვიყენებთ ნიშანი ზემოდან მრიცხველში (+) და მნიშვნელში (-) ასეთის არსებობის შემთხვევაში მიახლოება წყაროსა და დამკვირვებელს შორის;
ჩვენ ვიყენებთ დაბალი სიგნალი მრიცხველში (-) და მრიცხველში (+) ასეთის არსებობის შემთხვევაში მოცილება წყაროსა და დამკვირვებელს შორის.
დოპლერის ეფექტი მედიცინაში
დოპლერის ეფექტს იყენებენ მედიცინაში რამოდენიმე ვიზუალიზაციის ტესტში, მაგალითად, ექოკარდიოგრაფიაში. ამ გამოკვლევის დროს გულის ანატომიური თვისებები შეისწავლება მისი ფუნქციონირების დარღვევების ძიებაში. ამისათვის გამოიყენება ულტრაბგერითი გამოსხივების წყარო (20 000 ჰერცზე მეტი სიხშირის ხმები). ეს ბგერები შეიწოვება, ირეცხება და აისახება სხვადასხვა ქსოვილისა და სისხლის ნაკადის მიერ, რომლებიც მოქმედებენ, როგორც მოძრაობის არეკლილი ტალღების მეორეული წყარო. ამ გზით შესაძლებელია სისხლის დატუმბვა, სისხლის რეფლუქსის დაფიქსირება და ა.შ.
ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)
დოპლერის ექოკარდიოგრაფიაზე იღებენ ხმოვან ტალღებს, რომლებიც აისახება სისხლით ულტრაბგერითი წყაროდან მოშორებით ან მის მახლობლად.
შეხედეასევე: დიაგნოზი დოპლერის ეფექტის მიხედვით
მსუბუქი დოპლერის ეფექტი
დოპლერის ეფექტი ასევე ჩანს ელექტრომაგნიტურ ტალღებში, როგორიცაა სინათლე. ისევე როგორც ხმის შემთხვევაში, სინათლის სიჩქარე არ არის დამოკიდებული მის დამკვირვებელზე, მხოლოდ იმ გარემოზე, რომელშიც ის ვრცელდება. ამიტომ:
როცა არსებობს მიახლოება ელექტრომაგნიტური ტალღების წყაროს და დამკვირვებელს შორის, ეს უკანასკნელი შეამჩნევს დაკვირვებული სიხშირეების ზრდას და ტალღის სიგრძის შემცირებას;
როცა არსებობს მოცილება ელექტრომაგნიტური ტალღების წყაროს და დამკვირვებელს შორის, დამკვირვებელი შეამჩნევს დაკვირვებული სიხშირეების შემცირებას და ტალღის სიგრძის ზრდას.
იხილეთ აგრეთვე:სინათლის ფერი და სიხშირე
ო იგი მზადდებადოპლერიაძლევსმსუბუქი არის ფენომენი, რომელიც ფართოდ შეინიშნება ასტრონომია. ვარსკვლავების მიერ გამოყოფილი ხილული სინათლე ნაწილდება ვიწრო სიხშირის ზოლში, რომელსაც ეწოდება ხილული სპექტრი. როდესაც შორეულ გალაქტიკებში ვხედავთ ვარსკვლავების მიერ გამოსხივებულ სინათლეს, ხშირად ვაკვირდებით სინათლის სიხშირის ზრდას, რომელსაც ასტრონომები უწოდებენ ცისფერი ცვლა, ვინაიდან ხილული შუქი ლურჯი ფერის სიხშირეს უახლოვდება. იმ შემთხვევებში, როდესაც ვარსკვლავები დაშორდნენ დედამიწას, ფენომენს უწოდებენ წითელი ცვლა.
როდესაც ვარსკვლავი მაღალი სიჩქარით უახლოვდება მაყურებელს, მისი სიკაშკაშე მოლურჯო ჩანს. როდესაც დაშორდები, მისი ბრწყინვალება მოწითალო ხდება.
დოპლერის ეფექტი მოძრაობის რადარზე
დოპლერის ეფექტის ერთ-ერთი გამოყენებაა შუქნიშნის რადარებში, რომლებიც გამოიყენება ავტომობილების სიჩქარის გასაზომად. ეს რადარები ასხივებენ სინათლის სხივს, რომლის სიხშირე ინფრაწითელი დიაპაზონშია. ამის შემდეგ იზომება სხივის წყაროს დასაბრუნებლად საჭირო დრო. რამდენად არის სინათლის სიჩქარე მუდმივი, შესაძლებელია გავზომოთ სიჩქარე, რომელზეც მოძრაობს საშუალო სინათლის ამრეკლი წყარო (მანქანა) ყოველ წამს, თუნდაც დიდ მანძილებზე.
ინფრაწითელი რადარები გამოიყენება მანქანების მყისიერი სიჩქარის გასაზომად.
შეხედეასევე: სამყაროს გაფართოება
დოპლერის ეფექტის შეჯამება
დოპლერის ეფექტი ჩნდება, როდესაც ეს არსებობს მიახლოება ან გამგზავრება მექანიკური ან ელექტრომაგნიტური ტალღების წყაროს და დამკვირვებელს შორის.
მიახლოების შემთხვევაში, დაკვირვებული სიხშირე უფრო მეტია, ვიდრე წყაროს მიერ გამოყოფილი სიხშირე.
დისტანციის შემთხვევაში, დაკვირვებული სიხშირე უფრო დაბალია, ვიდრე წყაროს მიერ გამოყოფილი სიხშირე.
დოპლერის ეფექტი - სავარჯიშოები
გადასასვლელის პირას მდგომი ადამიანი უყურებს სასწრაფო დახმარებას, რომელიც 20 მ / წმ სიჩქარით უახლოვდება. იმის გათვალისწინებით, რომ სასწრაფო დახმარება გამოსცემს ბგერებს 2500 ჰერცის სიხშირის სიხშირით, განსაზღვრეთ რა სიხშირით ისმის კაცი.
მიღება:
ვხმოვანი = 340 მ / წმ
რეზოლუცია
სწავლების თანახმად, სასწრაფო დახმარება უახლოვდება მოსვენებულ მამაკაცს. ამიტომ გამოვიყენებთ დოპლერის ეფექტის ფორმულის მხოლოდ ზედა ნიშნებს, როგორც მნიშვნელში, ასევე მრიცხველში. Უყურებს:
ამ სავარჯიშოში, როგორც დამკვირვებლის სიჩქარეა ნულოვანი, ჩვენ გამოვიყენებთ v0 = 0. ასე რომ, სხვა ცვლადების ჩანაცვლება, ჩვენ უნდა:
ამიტომ, სასწრაფო დახმარების მანქანის მოახლოებისას დამკვირვებელი მოისმენს უფრო მაღალ ხმას 2656 ჰზ.
შეხედეასევე: მეტი ვარჯიში დოპლერის ეფექტზე
ჩემს მიერ. რაფაელ ჰელერბროკი
