Ефект доплера

Відео: Ефект Доплера

Ілюстрація зростання частоти в напрямку руху і зменшення в протилежному напрямку ефект Доплера - явище зміни частоти хвилі, випромінюваної рухомим джерелом.

,

де? частота хвилі, яку фіксує нерухомий спостерігач,? 0 - частота коливань в рухомому джерелі, s - швидкість поширення хвилі, v - швидкість джерела. Знак залежить від напрямку руху джерела відносно спостерігача.
Частота хвилі, яку фіксує спостерігач зростає, якщо джерело рухається до нього, і зменшується, якщо джерело рухається від спостерігача.
Ситуація, коли рухається спостерігач, взагалі не аналогічна руху джерела, бо хвилі поширюються в певному середовищі. В такому випадку існують три системи відліку, пов`язані з середовищем, джерелом і спостерігачем.
При нерухомому щодо середовища джерелі спостерігач, який рухається зі швидкістю V фіксувати хвилі на частоті



.

У разі, коли рухаються і джерело і спостерігач

.



У разі електромагнітних хвиль в порожнечі ситуація змінюється, оскільки середовища поширення хвилі не існує. Відносна швидкість джерела і спостерігача залишається єдиною характеристикою руху.

,

де c - швидкість світла.
Ефект Доплера використовується в радіолокації для розпізнавання рухомих об`єктів, наприклад, літаків, на тлі нерухомих (гір, хмар). За червоним зміщенням світла від астрономічних об`єктів, вимірюється їх швидкість і розраховується відстань до них. Ефект Доплера широко використовується в медицині. На базі ефекту створені комп`ютерні комплекси ультразвукової доплерографії. Зміна характеристик ультразвуку при проходженні через судини дозволяє визначати стан кровообігу, як в поверхневих так і у внутрішніх судинах.
У 1845 році голландський метеоролог, іноземний член-кореспондент Петербурзької академії наук Христофор Бейс-Баллот (1817-1890) вирішив перевірити гіпотезу Доплера. Він найняв паровоз з вантажною платформою, посадив на платформу двох сурмачів і попросив їх тримати ноту сіль (два трубача були потрібні для того, щоб один з них міг набирати повітря, поки інший тягне ноту, і таким чином звук б не переривався. На пероні одного полустанку між Утрехтом і Амстердамом Бейс-Баллот розмістив декількох музикантів без інструментів, але з абсолютним музичним слухом. Після чого паровоз став з різною швидкістю тягати платформу з трубачами повз перон зі слухачами, а ті відзначали, яку ноту вони чують. Потім наб юдателей змусили їздити, а сурмачі грали, стоячи на пероні. Досліди тривали два дні, в результаті чого був доведений ефект відкритий Доплером.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!