Όταν η πηγή ενός κύματος κινείται σε σχέση με έναν παρατηρητή, τι συμβαίνει;
1. Μετακίνηση πηγής προς τον παρατηρητή:
* υψηλότερη συχνότητα: Ο παρατηρητής αντιλαμβάνεται υψηλότερη συχνότητα (μικρότερο μήκος κύματος) από την πραγματική συχνότητα που εκπέμπεται από την πηγή.
* Παράδειγμα: Ο ήχος μιας σειρήνας ασθενοφόρων φαίνεται ψηλότερο καθώς σας πλησιάζει, στη συνέχεια, κάτω από το να απομακρυνθεί καθώς κινείται μακριά.
2. Μετακίνηση πηγής μακριά από τον παρατηρητή:
* χαμηλότερη συχνότητα: Ο παρατηρητής αντιλαμβάνεται χαμηλότερη συχνότητα (μεγαλύτερο μήκος κύματος) από την πραγματική συχνότητα που εκπέμπεται από την πηγή.
* Παράδειγμα: Ο ήχος μιας σειρήνας ασθενοφόρων φαίνεται χαμηλότερος καθώς απομακρύνεται από εσάς.
Βασικά σημεία:
* Σχετική κίνηση: Το αποτέλεσμα Doppler είναι αποτέλεσμα της σχετικής κίνησης μεταξύ της πηγής και του παρατηρητή.
* Wave Nature: Το φαινόμενο Doppler ισχύει για όλους τους τύπους κυμάτων, συμπεριλαμβανομένων των ηχητικών κυμάτων, των ελαφρών κυμάτων και των κυμάτων νερού.
* Εφαρμογές: Το φαινόμενο Doppler χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές, όπως ραντάρ, σόναρ και ιατρική απεικόνιση.
Μαθηματική περιγραφή:
Το φαινόμενο Doppler μπορεί να περιγραφεί μαθηματικά χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
* f '=f (v ± v_o) / (v ± v_s)
όπου:
* f ' είναι η παρατηρούμενη συχνότητα
* f είναι η πραγματική συχνότητα που εκπέμπεται από την πηγή
* V είναι η ταχύτητα του κύματος στο μέσο
* v_o είναι η ταχύτητα του παρατηρητή (θετική εάν κινείται προς την πηγή, αρνητική εάν απομακρυνθεί)
* v_s είναι η ταχύτητα της πηγής (θετική εάν κινείται προς τον παρατηρητή, αρνητική εάν απομακρυνθεί)
Συνοπτικά:
Το φαινόμενο Doppler είναι ένα συναρπαστικό φαινόμενο που προκύπτει από τη σχετική κίνηση μεταξύ μιας πηγής κύματος και ενός παρατηρητή. Έχει ως αποτέλεσμα μια αλλαγή στην παρατηρούμενη συχνότητα και το μήκος κύματος του κύματος, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ποικιλία εφαρμογών.
