Γιατί ο παρατηρητής μετρά τα κύματα από μια πλησιέστερη πηγή ως έχει υψηλότερη συχνότητα από ό, τι αν στέκεται;
Το Doppler Effect
Το φαινόμενο Doppler περιγράφει τη μεταβολή της συχνότητας ενός κύματος (όπως ο ήχος ή το φως), καθώς η πηγή του κύματος και ο παρατηρητής κινούνται σε σχέση μεταξύ τους.
* ΠΡΟΣΟΧΗ Πηγή: Όταν μια πηγή κυμάτων (όπως μια σειρήνα ή ένα αυτοκίνητο) κινείται προς εσάς, τα κύματα συμπιέζονται μαζί. Αυτό σημαίνει ότι τα μήκη κύματος είναι μικρότερα και επειδή η συχνότητα είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το μήκος κύματος (συχνότητα =ταχύτητα κύματος / μήκους κύματος), η συχνότητα εμφανίζεται υψηλότερη. Ακούτε ένα υψηλότερο βήμα.
* Πηγή υποχώρησης: Όταν μια πηγή κυμάτων απομακρύνεται από εσάς, τα κύματα είναι τεντωμένα. Τα μήκη κύματος είναι μεγαλύτερα και η συχνότητα εμφανίζεται χαμηλότερη. Ακούτε ένα χαμηλότερο βήμα.
Γιατί συμβαίνει
Φανταστείτε ότι στέκεστε σε μια πλατφόρμα τρένων. Ένα τρένο πλησιάζει, φυσώντας το σφύριγμα του. Καθώς το τρένο πλησιάζει, τα ηχητικά κύματα από το σφύριγμα πιέζονται μαζί μπροστά από το τρένο. Κάθε κορυφή κύματος φτάνει στο αυτί σας ελαφρώς νωρίτερα από αυτό πριν από αυτό, οπότε αντιλαμβάνεστε υψηλότερη συχνότητα (υψηλότερη πίσσα).
Καθώς το τρένο περνάει και απομακρύνεται, τα κύματα εκτείνονται πίσω από αυτό. Τώρα, οι κορυφές των κυμάτων απέχουν περισσότερο και ακούτε χαμηλότερη συχνότητα (χαμηλότερη βήμα).
Σημαντικά σημεία:
* Το φαινόμενο Doppler ισχύει για όλους τους τύπους κυμάτων, συμπεριλαμβανομένων των κυμάτων ήχου, φωτός και νερού.
* Η ταχύτητα της πηγής και του παρατηρητή σε σχέση με τον άλλον καθορίζει το μέγεθος της μετατόπισης συχνότητας.
* Το φαινόμενο Doppler χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένου του ραντάρ, του σόναρ και της αστρονομίας.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε μια πιο λεπτομερή εξήγηση ή να έχετε περαιτέρω ερωτήσεις!
