Atšķirība starp Doplera efektu skaņā un gaismā

Satura rādītājs:

Atšķirība starp Doplera efektu skaņā un gaismā
Atšķirība starp Doplera efektu skaņā un gaismā

Video: Atšķirība starp Doplera efektu skaņā un gaismā

Video: Atšķirība starp Doplera efektu skaņā un gaismā
Video: Hubblecast 43: Hubble and Black Holes 2024, Jūlijs
Anonim

Galvenā atšķirība starp Doplera efektu skaņā un gaismā ir to ātrumā. Doplera efektam skaņā svarīgs ir novērotāja un avota ātrums attiecībā pret vidi, kurā viļņi iet cauri, turpretim Doplera efektam gaismā svarīga ir tikai relatīvā ātruma atšķirība starp novērotāju un avotu..

Doplera efekts vai Doplera nobīde ir viļņa frekvences izmaiņas attiecībā pret novērotāju, kurš pārvietojas attiecībā pret viļņa avotu. Šis efekts tika nosaukts fiziķa Kristiana Doplera vārdā. Galvenais Doplera efekta rašanās iemesls ir katra secīgā viļņa virsotnes emisija no vietas, kas ir tuvāk novērotājam (salīdzinājumā ar iepriekšējā viļņa virsotni), kad viļņu avots virzās uz novērotāju. Tādējādi katram vilnim ir nepieciešams nedaudz mazāk laika, lai sasniegtu novērotāju, salīdzinot ar iepriekšējo vilni. Tāpēc laiks, kas nepieciešams secīgu viļņu virsotņu ienākšanai novērotāja galā, samazinās, palielinot frekvenci. Tas noved pie tā, ka viļņi saplūst kopā.

Kas ir Doplera efekts skaņā?

Doplera efekts skaņā ir novērotāja novērotās skaņas frekvences izmaiņas novērotāja ātruma un skaņas avota dēļ, kas ir attiecībā pret vidi, kurā skaņa iet cauri. Skaņas viļņi nevar iziet cauri vakuumam; skaņai ir nepieciešams līdzeklis, lai izietu cauri. Tāpēc skaņas viļņa ātrums caur vidi, ko mēs izmantojam (parasti mūs ieskauj gaiss), ietekmē Doplera efektu.

Parasti skaņas avota un uztvērēja ātrums attiecībā pret vidi ir salīdzinoši mazāks nekā skaņas viļņu ātrums vidē. Tāpēc aprēķiniem varam izmantot šādu vienādojumu.

Doplera efekts skaņā - formula
Doplera efekts skaņā - formula
Doplera efekts skaņā - formula
Doplera efekts skaņā - formula

Kur f ir frekvence (novērotā), f0 ir izstarotā frekvence, c ir viļņu ātrums vidē, vr ir novērotāja ātrums attiecībā pret vidi un vs ir skaņas avota ātrums attiecībā pret vidi. medijs.

Ir vairāki skaņas Doplera efekta lietojumi, tostarp akustiskais Doplera strāvas profilētājs, sirēna, medicīniskas lietojumprogrammas, piemēram, ehokardiogrammas, Leslija skaļrunis utt.

Kas ir Doplera efekts gaismā?

Doplera efekts gaismā ir redzamas novērotāja novērotās gaismas frekvences izmaiņas, ko izraisa relatīvā kustība starp novērotāju un gaismas avotu. Gaisma ir elektromagnētiskā viļņa veids, kam nav nepieciešama vide. Tāpēc mēs varam uzskatīt, ka gaisma iet caur vakuumu. Viļņiem, kas iet cauri vakuumam, Doplera efekts ir atkarīgs tikai no novērotāja un gaismas avota relatīvā ātruma.

Doplera efekts gaismā - sarkanā un zilā nobīde
Doplera efekts gaismā - sarkanā un zilā nobīde
Doplera efekts gaismā - sarkanā un zilā nobīde
Doplera efekts gaismā - sarkanā un zilā nobīde

Piemēram, mēs varam aprakstīt sarkanās un zilās nobīdes parādības, izmantojot Doplera efektu. Aplūkojot redzamo gaismu, kad gaismas avots attālinās no novērotāja, novērotāja uztvertā frekvence ir zemāka par gaismas avota raidīto frekvenci. To sauc par sarkano nobīdi. Turklāt, ja gaismas avots virzās uz novērotāju, novērotāja uztvertā frekvence kļūst lielāka par pārraidīto frekvenci. Tad gaismas frekvence mainās uz redzamās gaismas diapazona augstfrekvences galu, kas noved pie zilās nobīdes.

Kāda ir atšķirība starp Doplera efektu skaņā un gaismā?

Skaņas viļņi izplatās caur vidi, savukārt gaismai nav nepieciešama vide, lai tie izietu cauri. Tāpēc galvenā atšķirība starp Doplera efektu skaņā un gaismā ir tāda, ka Doplera efektam skaņā ir svarīgs novērotāja un avota ātrums attiecībā pret vidi, kurā viļņi iet cauri, turpretim Doplera efektam gaismā ir svarīgi., svarīga ir tikai relatīvā ātruma atšķirība starp novērotāju un avotu.

Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir norādītas atšķirības starp doplera efektu skaņā un gaismā.

Kopsavilkums - Doplera efekts skaņā pret gaismu

Skaņas viļņi izplatās caur vidi, savukārt gaismai nav nepieciešama vide, lai tie izietu cauri. Tāpēc Doplera efektam skaņā ir svarīgs novērotāja un avota ātrums attiecībā pret vidi, kurā viļņi iet cauri, turpretim Doplera efektam gaismā ir svarīga tikai relatīvā ātruma atšķirība starp novērotāju un avots ir svarīgi. Tādējādi šī ir galvenā atšķirība starp Doplera efektu skaņā un gaismā.

Ieteicams: