Довжина хвилі і ефект доплера

Усім нам зі шкільної лави відомо про таке явище, як довжина хвилі світла або звуку. Хвильова частота (звуку або електромагнітного випромінювання) є якоюсь фізичною величиною, яка характеризується певною кількістю повторень. Визначається частота хвилі за допомогою відношення повторень до того тимчасовому проміжку, протягом якого вони відбуваються. Приміром, коли довжина звукової хвилі збільшується, ми чуємо більш високий звук і говоримо про його високій частоті. Цікаво, що ми можемо чути і бачити лише в певному діапазоні такого спектра - світлового або звукового. Все, що вище або нижче нього, фізики називають інфра або ультраволновим випромінюванням.

довжина хвилі






Довжина хвилі і ефект Доплера

З цим явищем пов'язана така цікава фізична закономірність, як ефект Доплера (Названа по імені свого першовідкривача). Подібний ефект можливо спостерігати на прикладі як світлових, так і звукових хвиль. Однак швидкість поширення перших занадто велика, щоб їх зміна помітити без спеціальних пристосувань. А ось на прикладі звуку ефект Доплера дуже легко простежується в нашому повсякденному житті! Згадайте, що ви чуєте, стоячи на станції залізничного вокзалу в той момент, коли до неї здалеку наближається поїзд! Коли поїзд ще далеко, його звук буде здаватися вам глухим. Тобто буквально довжина хвилі звуку в цей момент низька. Однак з наближенням джерела цього довжина світлової хвилі
звуку і його частота буде підвищуватися. Тепер ми чуємо все більш високий тон. Це відбувається тому, що видаваний складом звук буквально догоняєтся власним джерелом, роблячи частоту хвиль все більш високою. І чим швидше буде наближатися потяг, тим сильніше буде збільшуватися довжина хвилі. І навпаки: при видаленні джерела звуку його хвилі будуть все сильніше розгладжуватися, і нам він буде чути все нижче і нижче. Власне, таке явище і називають ефектом Доплера.

Застосування ефекту на практиці

Не слід думати, що закономірність є лише цікавим фізичним фактом. Ці знання вельми широко використовуються в сучасних технологіях. Так, наприклад, радар співробітників ГИБДД вловлює звук автомобіля, що наближається і вказує на перевищення швидкості. До речі, на цьому ж принципі працюють і охоронні довжина звукової хвилісигналізації, які реагують на рух в приміщенні.

Довжина світлової хвилі в космосі

Проте, мабуть, найбільш значним відкриттям, пов'язаним з цією закономірністю розповсюдження хвиль, є так званий закон Хаббла. Ще в далекому 1929 року американський астроном Едвін Хаббл, розглядаючи зоряне небо в свій телескоп, виявив цікаву особливість. Справа в тому, що багато віддалені від нас галактики мають червонувате світіння. Знаючи про ефект Доплера, Хаббл ошелешив світ сенсаційними висновками. Справа в тому, що червонувате світіння в разі світлової хвилі означало те ж саме, що і наростаюча висота звуку: джерело віддалявся. Тобто самі галактики віддалялися. І подібний ефект був виявлений у всіх частинах космосу, куди б не був спрямований телескоп. Таким чином, вперше було практично виявлено, що наш Всесвіт розширюється.


Оцініть, будь ласка статтю
Всього голосів: 31

Увага, тільки СЬОГОДНІ!