ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์เป็นปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการแปรผันความถี่ที่รับรู้ของคลื่นในการเคลื่อนที่ที่สัมพันธ์กับผู้สังเกต
ผลกระทบนี้ได้รับการศึกษาโดย Christian Doppler นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย (1803-1853) และการค้นพบนี้ได้รับการตั้งชื่อตามเขา ดังนั้นผล doppler.
เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์สามารถสังเกตได้ในทุกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น แสง หรือคลื่นกล เช่น เสียง
ด้วยวิธีนี้จะรับรู้ผลกระทบจากการเคลื่อนไหว เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงหรือแสงเข้าใกล้ ความถี่ที่รับรู้จะเพิ่มขึ้น และเมื่อคุณเคลื่อนตัวออกห่างจากผู้สังเกต ความถี่จะลดลง.
สูตรเอฟเฟกต์ Doppler
สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักว่าความถี่ในการแพร่กระจายคลื่นไม่แตกต่างกัน สูตรนี้หมายถึงความถี่คลื่นที่ผู้สังเกตจับได้
สูตรคลาสสิค (เสียง)
ดังนั้น สูตรคลาสสิกสำหรับเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ที่ใช้สำหรับความสัมพันธ์กับเสียงคือ:
- เมื่อแหล่งที่มาและผู้สังเกตการณ์เข้าใกล้: + ในตัวเศษและ - ในตัวส่วน.
- เมื่อแหล่งที่มาและผู้สังเกตการณ์ย้ายออกไป: - ในตัวเศษและ + ในตัวส่วน.
ในกรณีของเสียงที่สังเกตได้ง่ายกว่า จะสังเกตได้ว่าเสียงมีแนวโน้มต่ำลงเมื่อแหล่งกำเนิดเคลื่อนตัวออกห่างจากผู้สังเกต
สูตรสัมพัทธภาพ (เบา)
ในกรณีของแสง เมื่อมันเข้าใกล้ ความถี่ของแสงจะมีแนวโน้มที่จะเป็นรังสีอัลตราไวโอเลต (ความถี่ที่สูงกว่า) และเมื่อพวกมันเคลื่อนตัวออกไป พวกมันมักจะเป็นอินฟราเรด (ต่ำกว่า) นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นความแปรผันนี้เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของแสงในอวกาศ
นักดาราศาสตร์ เอ็ดวิน ฮับเบิล สังเกตว่า ดาราจักรข้างเคียงเมื่อสังเกตพบจะเกิดการเปลี่ยนแปลง สีแดง" ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแสงที่รับรู้นั้นมีความถี่ต่ำกว่า (มีแนวโน้มเป็นสีแดง) มากกว่าแสง ออก.
ด้วยวิธีนี้ เขาอนุมานได้ว่าดาราจักรอื่นๆ กำลังเคลื่อนตัวออกจากกาแล็กซีของเรา ซึ่งหมายความว่าจักรวาลกำลังขยายตัว กฎของฮับเบิลมีพื้นฐานมาจากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์
แสงจะแพร่กระจายโดยไม่ขึ้นกับตัวกลางซึ่งต่างจากเสียง แต่ความเร็วของมันจะคงที่เสมอ สูตรนี้ใช้เฉพาะความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างแหล่งกำเนิดและผู้สังเกตเท่านั้น
สนใจ? ดูด้วย:
- คลื่นเสียง
- คลื่นในฟิสิกส์
