Ефект Доплера – це явище зміни частоти хвилі, що сприймається спостерігачем, внаслідок руху джерела хвилі, приймача або їх обох.
Принцип роботи:
- Джерело хвилі: Джерело хвилі, наприклад, автомобіль з сиреною або людина, що говорить, генерує хвилі з певною частотою.
- Рух джерела: Якщо джерело хвилі рухається, то воно буде стискати або розтягувати хвилі, що призведе до зміни їх частоти.
- Приймач: Приймач, наприклад, людина, що стоїть на узбіччі дороги, сприймає хвилі з іншою частотою, ніж та, з якою вони були генерувані.
Зміна частоти:
- Приближення: Якщо джерело хвилі наближається до приймача, то частота хвилі буде вище, ніж та, що генерується.
- Віддалення: Якщо джерело хвилі віддаляється від приймача, то частота хвилі буде нижче, ніж та, що генерується.
Формула:
Зміна частоти (Δf) можна розрахувати за допомогою наступної формули:
Δf = f_o * (v_s / v_w) * cos(θ)
де:
- f_o – початкова частота хвилі
- v_s – швидкість джерела хвилі
- v_w – швидкість хвилі
- θ – кут між напрямком руху джерела хвилі та напрямком до приймача
Застосування:
Ефект Доплера використовується в багатьох областях, таких як:
- Радіолокація: Для вимірювання швидкості рухомих об’єктів, таких як літаки та автомобілі.
- Астрономія: Для вимірювання швидкості руху зірок та галактик.
- Медицина: Для вимірювання швидкості кровотоку.
- Музика: Для створення ефекту вібрато.
Приклади:
- Звук: Звук сирени автомобіля, який наближається, стає вищим, а потім, коли він віддаляється, стає нижчим.
- Світло: Світло від зірки, яка наближається до Землі, зміщується в синій бік спектру, а світло від зірки, яка віддаляється, зміщується в червоний бік спектру.
Ефект Доплера – це важливе явище, яке має багато практичних застосувань.
