Доплеров ефекат је а појава валовит коју карактерише промена на дужинауталас или од фреквенција таласа који емитује извор који се креће у односу на посматрача.
Шта је Доплеров ефекат?
Направљено јеДоплер је феномен физичког таласа који се јавља када постоји апроксимација или уклањањеу односу између извора таласа и посматрача. Ова појава се дешава јер брзинауразмножавањеуједноталас, шта год то било, зависи искључиво од начина на који се овај талас шири. Дакле, чак и ако се извор таласа или посматрач помери, брзина ширења таласа се неће променити. Међутим, постојаће разлике у таласној дужини и фреквенцији таласа који је забележио посматрач.
ТХЕ брзинауразмножавање било ког таласа, било механичког таласа (звук) или електромагнетног таласа (светлост), одржава пропорционални однос са својом таласном дужином и фреквенцијом осциловања. Гледати:
в - брзина ширења таласа (м / с)
λ - таласна дужина (м)
ф - фреквенција осциловања (Хз или с-1)
Замислите следећу ситуацију: возило хитне помоћи са сиреном путује улицом селидба посматрача и приближавајући се од другог посматрача. Погледајте слику испод:
Како брзина ширења звучних таласа Зависисамоодприлично (у овом случају ваздух), брзинау односу између звучних таласа и оба посматрача биће исто, како у односу на посматрача који одгурнути колико у односу на посматрача који приступ извора таласа. На овај начин, да брзина остане константан за оба посматрача Промене на дужинауталас (простор потребан таласу да заврши осциловање) и у свом фреквенција. како су ове величине обрнутопропорционално, може се рећи да:
Посматрач који види хитну помоћ селидба чуће звук са већедужинауталас и мањафреквенција, дакле, више озбиљно;
Посматрач који види хитну помоћ приближавајући се чуће звук већефреквенција и мањадужинауталас, дакле, више акутни.
Погледајте такође: Звучни таласи
Горња слика приказује извор звучних таласа који се крећу и деформације које трпе емитовани звучни таласи.
Ко је открио Доплеров ефекат?
Допплеров ефекат је у потпуности описао аустријски физичар ЈоханнхришћанинДоплер, 1842. године. Експериментални доказ овог ефекта дао је Буис Баллот три године касније. За то је Баллот извео чудан експеримент у којем је бенд емитовао неколико музичких нота на врху локомотиве у покрету. У међувремену, група посматрача је забележила белешке саслушане према многи различитибрзинама прилаз и полазак из воза.
Формула Доплеровог ефекта
Општа формула коришћена за израчунавање промене фреквенције Допплер ефекта приказана је у наставку:
ф ' - посматрана фреквенција (Хз)
ф0 - емитована фреквенција (Хз)
в - брзина таласа у средини (м / с)
в0 - брзина посматрача (м / с)
вФ- брзина извора емитованог таласа (м / с)
Да бисмо користили горе приказану формулу, неопходно је знати постоји ли јаз између извор таласа то је посматрач. За ово:
Ми користимо знак одозго и у бројнику (+) и у називнику (-) ако постоји апроксимација између извора и посматрача;
Ми користимо низак сигнал и у бројнику (-) и у бројнику (+) ако их има уклањање између извора и посматрача.
Доплеров ефекат у медицини
Доплеров ефекат се користи у медицини у неколико тестова за снимање, попут ехокардиографије. На овом испиту се проучавају анатомска својства срца у потрази за абнормалностима у његовом функционисању. За то се користи ултразвучни извор емитовања (звукови фреквенције веће од 20 000 Хз). Ове звукове апсорбују, преламају и рефлектују различита ткива и крвоток, који се понашају као секундарни извор рефлектованих таласа у покрету. На овај начин је могуће мапирати пумпање крви, посматрати рефлукс крви итд.
Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)
На Допплер ехокардиографији снимају се звучни таласи одбијени крвљу док се удаљава од или у близини извора ултразвука.
Гледајтакође: Дијагностика Допплер-овим ефектом
Лаки доплерски ефекат
Доплеров ефекат се такође види у електромагнетним таласима као што је светлост. Као и у случају звука, брзина светлости не зависи од свог посматрача, већ само од медија у коме се шири. Стога:
кад постоји апроксимација између извора електромагнетних таласа и посматрача, последњи ће приметити пораст посматраних фреквенција и смањење таласне дужине;
кад постоји уклањање између извора електромагнетних таласа и посматрача, посматрач ће приметити смањење посматраних фреквенција и повећање таласне дужине.
Погледајте такође:Боја и фреквенција светлости
О. Направљено јеДоплердајесветло је феномен широко запажен у Астрономија. Видљива светлост коју емитују звезде дистрибуира се у уском фреквенцијском опсегу тзв видљиви спектар. Када видимо светлост коју емитују звезде у удаљеним галаксијама, често примећујемо пораст фреквенције светлости, коју астрономи називају плава смена, пошто видљива светлост тежи да се приближи фреквенцији плаве боје. У случајевима када се звезде одмичу од Земље, феномен се назива ред-схифт.
Када се звезда великом брзином приближи звезди, изгледа да јој сјај постаје плавкаст; када се одмакнете, његов сјај постаје црвенкаст.
Доплеров ефекат на радар у саобраћају
Једна од примена Доплеровог ефекта је у семафорским радарима, који се користе за мерење брзине аутомобилских возила. Ови радари емитују сноп светлости чија је фреквенција у инфрацрвеном опсегу. Затим се мери време потребно да се сноп врати на извор. колика је брзина светлости константан, могуће је измерити брзину којом се секундарни извор који одражава светлост (возило) креће у сваком тренутку, чак и на великим удаљеностима.
Инфрацрвени радари се користе за мерење тренутне брзине кретања возила.
Гледајтакође: Проширење универзума
Сажетак Доплеровог ефекта
Доплеров ефекат се појављује кад год постоји прилаз или одлазак између извора механичких или електромагнетних таласа и посматрача.
У случају апроксимације, посматрана фреквенција је већа од фреквенције коју емитује извор.
У случају даљине, посматрана фреквенција је нижа од фреквенције коју емитује извор.
Доплеров ефекат - вежбе
Човек који стоји на ивици пешачког прелаза посматра како се хитна помоћ приближава брзином од 20 м / с. С обзиром на то да возило хитне помоћи емитује звукове фреквенције једнаке 2500 Хз, одредите коју ће фреквенцију човек чути.
Усвојити:
вЗВУК = 340 м / с
Резолуција
Према вежби, Хитна помоћ се приближава човеку који мирује. Стога ћемо користити само горње знакове формуле Допплер-овог ефекта, како у називнику, тако и у бројилу. Гледати:
У овој вежби, каква је брзина посматрача нула, користићемо в0 = 0. Дакле, замењујући остале променљиве, морамо:
Стога, током приближавања хитне помоћи, посматрач ће чути јачи звук у близини 2656 Хз.
Гледајтакође: Још вежби о Доплеровом ефекту
Ја Рафаел Хелерброцк
