Doppler účinek
Doppler účinek je zřejmá změna v frekvenci nebo vlnová délka vlny to je vnímáno pohybováním pozorovatele vztaženým ke zdroji vln. Pro vlny, takový jak zvuk mává, to množit ve vlně médium, rychlost pozorovatele a zdroj jsou spočítáni vztažený ke středu ve kterém vlny jsou přenášeny. Úplný Doppler účinek může proto vyplývat z jak pohybu zdroje tak pohybu pozorovatele. Každý těchto účinků je analyzován odděleně.
| Tabulka s obsahem |
| 1 úvod 2 aplikace |
Účinek byl nejprve analyzován Christian Andreas Doppler v 1845. On pak pokračoval do testu jeho test na zvukové vlny tím, že stojí vedle železniční linky a poslouchá auto plné hudebníků jak oni se blížili k němu a po oni prošli kolem něj. On potvrdil hřiště toho zvuku bylo vyšší, zatímco zdroj zvuku se blížil k němu, a nižší jak zdroj zvuku ustoupil z něj, k míra, kterou on měl předpovídala.
To je důležité pochopit to frekvence zvuků že zdroj vydává dělá ne vlastně změna. Rozumět, že co se stane, zvažovat následující analogii. Někdo hází jednomu míči každou sekundu ve vašem směru. Předpokládejte, že míče cestují s konstantní rychlostí. Jestliže hrnčíř je pevný, vy vyberete jeden míč každá sekunda. Nicméně, jestliže on se pohne k vám, vy budete přjímat více než to protože tam bude méně rozestup mezi míči. Hovořit je pravdivý jestliže osoba se vzdálí od vás. Tak to je vlastně vlnová délka který je ovlivněn; jako důsledek, vnímaná frekvence je také ovlivněna.
Jestliže dojemný zdroj vydává vlny se skutečnou frekvencí f0, pak pozorovatelský pevný příbuzný ke středu objeví vlny s frekvencí f daný:
- ,
Podobný test na dojemného pozorovatele a pevný zdroj dá pozorovanou frekvenci (rychlost pozorovatele být reprezentován jak vo):
Siréna na pomíjivém nouzovém vozidle vyrazí vyšší než jeho pevné hřiště, se sesunout jak to projde, a pokračovat nižší než jeho pevné hřiště jako to receedes od pozorovatele. John Dobson popisoval tento účinek:
- “Důvod poklesy sirény je protože to neudeří do vás.”
Doppler účinek pro světlo byl velkého použití v astronomii. To bylo zvyklé na míru rychlost u kterých hvězd a galaxie se přiblíží nebo ustoupí z nás, zachytit to zřejmě jedna hvězda je, ve skutečnosti, blízko binární a dokonce změřit rychlost rotace hvězd a galaxií.
Použití Doppler účinku pro světlo v astronomii závisí na skutečnosti, že spektra hvězdy nejsou spojité. Oni ukazují linky absorbce u dobře definovaných frekvencí, které jsou slazeny s požadovanými energiemi rozrušit elektrony v různý elementy od jedné úrovně k jinému. Doppler účinek v rozeznatelný v té skutečnosti, že linky absorbce nejsou vždy u frekvencí, které jsou získány od spektra pevného světelného zdroje. Protože modré světlo má vyšší frekvenci než červená, spektrální čáry od přibližujícího se astronomického světelného zdroje ukazují blueshift a ti ustupujících zdrojů ukazovat redshift.
Uměřený Doppler účinek pro většinu vzdálených galaxií ukáže je, že je dojemný pryč od nás. Tato data mohou být zvyklá na odhad věk vesmíru (vidět redshift a Hubbleovo právo).
Doppler účinek je také použit v některých formách radaru měřit rychlost objevených objektů. Radarový signál je zapálený u pohyblivého cíle - auto, například, jak radar je často používán policií objevit motoristy překročení rychlosti - jak to ustoupí ze zdroje radaru. Každá postupná vlna musí cestovat dál dosáhnout auta, předtím, než je zrcadlen a re-objevený blížit se ke zdroji. Jako každý vlna musí pohybovat se dále, mezera mezi každou vlnou se zvětší, zvětšovat vlnovou délku. V některých situacích, radarový signál je zapálený u pohybování auto jako to se přiblíží, ve kterém případě každá postupná vlna jede lesser vzdálenost, snižovat vlnovou délku. V jedné situaci, vypočítavosti od Doppler účinku přesně zjistí automobilovou rychlost.