Φυσική

Επίδραση Doppler


Αυτή η επίδραση περιγράφεται ως ένα χαρακτηριστικό που παρατηρείται στα κύματα που εκπέμπονται ή ανακλώνται από τις κινούμενες πηγές σε σχέση με τον παρατηρητή.

Το αποτέλεσμα περιγράφηκε για πρώτη φορά θεωρητικά το 1842 από τον Johann Christian Andreas Doppler, το οποίο πήρε το όνομά του από το Doppler Effect προς τιμήν του.

Για τα ηχητικά κύματα, το φαινόμενο Doppler είναι το φαινόμενο με το οποίο ο παρατηρητής αντιλαμβάνεται διαφορετικές συχνότητες από εκείνες που εκπέμπονται από μια πηγή και συμβαίνει λόγω της σχετικής ταχύτητας μεταξύ του ηχητικού κύματος και της σχετικής κίνησης μεταξύ του παρατηρητή και / ή της πηγής.

Ότι:

Μπορούμε να καθορίσουμε έναν γενικό τύπο για τον υπολογισμό της συχνότητας που παρατηρείται από τον παρατηρητή, δηλαδή την φαινόμενη συχνότητα.

  • Υποθέτοντας ότι ο παρατηρητής βρίσκεται σε ηρεμία και κινείται η πηγή:

Για την περίπτωση που η πηγή προσεγγίζει τον παρατηρητή, υπάρχει βραχύτητα του μήκους κύματος, που σχετίζεται με τη σχετική ταχύτητα και η πραγματική συχνότητα θα είναι χαμηλότερη από την παρατηρούμενη, δηλαδή:

Αλλά καθώς κινείται η πηγή, πρέπει να ληφθεί υπόψη και η ταχύτητά της, ώστε:

Αντικατάσταση για τον υπολογισμό της παρατηρούμενης συχνότητας:

Δηλαδή:

Για την περίπτωση που η πηγή παρεκκλίνει από τον παρατηρητή, υπάρχει μια φαινομενική επιμήκυνση του μήκους κύματος, οπότε η αφαίρεση του υπολογισμού της παρατηρούμενης συχνότητας θα είναι ανάλογη με την προηγούμενη περίπτωση.

Ωστόσο:

Έτσι:

Μπορούμε να γράψουμε έναν γενικό τύπο για περιπτώσεις όπου η πηγή μετατοπίζεται και ο παρατηρητής στέκεται ακόμα αν χρησιμοποιήσουμε:

Όντας το αρνητικό σύμβολο που χρησιμοποιείται στην περίπτωση που η πηγή προσεγγίζει και θετική στην περίπτωση που η πηγή απομακρύνεται.