Długość fali i efekt Dopplera

Długość fali i efekt Dopplera
Długość fali i efekt Dopplera
Anonim

Wszyscy wiemy ze szkoły o takim zjawisku jak długość fali światła lub dźwięku. Częstotliwość fali (dźwięku lub promieniowania elektromagnetycznego) to pewna wielkość fizyczna, charakteryzująca się określoną liczbą powtórzeń. Częstotliwość fali jest określona przez stosunek powtórzeń do okresu, w którym występują. Na przykład, gdy długość fali dźwiękowej wzrasta, słyszymy wyższy ton i mówimy o jego wyższej częstotliwości. Ciekawe, że słyszymy i widzimy tylko w pewnym zakresie takiego widma - światła lub dźwięku. Wszystko powyżej lub poniżej fizycy nazywają promieniowaniem podczerwonym lub ultrafalowym.

długość fali
długość fali

Długość fali i efekt Dopplera

Zjawisko to jest związane z tak interesującym wzorem fizycznym jak efekt Dopplera (nazwany tak od jego odkrywcy). Podobny efekt można zaobserwować na przykładzie fal świetlnych i dźwiękowych. Szybkość propagacji tych pierwszych jest jednak zbyt duża, aby bez specjalnych urządzeń zauważyć ich zmianę. Ale na przykładzie dźwięku efekt Dopplera można bardzo łatwo prześledzić w naszym codziennym życiu! Pamiętaj, co słyszysz stojąc na dworcu w chwili, gdy pociąg zbliża się do niej z daleka! Gdy pociąg jest jeszcze daleko, jego dźwięk wyda ci się przytłumiony. To znaczy, dosłownie, długość fali dźwięku w tym momencie jest niska. Jednak jako źródło tego

długość fali światła
długość fali światła

dźwięk, a jego częstotliwość wzrośnie. Teraz słyszymy coraz wyższy ton. Dzieje się tak dlatego, że dźwięk emitowany przez kompozycję dosłownie dogania własne źródło, przez co częstotliwość fal jest coraz wyższa. A im szybciej pociąg się zbliża, tym bardziej wzrośnie długość fali. I odwrotnie: gdy usuniemy źródło dźwięku, jego fale będą coraz bardziej wygładzone i będziemy słyszeć je coraz niżej. W rzeczywistości zjawisko to nazywa się efektem Dopplera.

Ćwiczenie efektu

Nie należy myśleć, że prawidłowość jest tylko interesującym faktem fizycznym. Ta wiedza jest szeroko wykorzystywana w nowoczesnych technologiach. Na przykład radar policji drogowej odbiera dźwięk zbliżającego się samochodu i wskazuje prędkość. Nawiasem mówiąc, ochroniarze również działają na tej samej zasadzie

długość fali dźwiękowej
długość fali dźwiękowej

alarmy reagujące na ruch w pomieszczeniu.

Długość fali światła w przestrzeni

Jednak być może najważniejszym odkryciem związanym z tym wzorcem propagacji fal jest tak zwane prawo Hubble'a. W 1929 roku amerykański astronom Edwin Hubble, patrząc na gwiaździste niebo przez swój teleskop, odkrył interesującą cechę. Faktem jest, że wiele odległych galaktyk ma czerwonawy blask. Wiedząc o efekcie Dopplera, Hubble oszołomił świat sensacyjnymi wnioskami. Faktem jest, że czerwonawy blask w przypadku fali świetlnej oznaczał to samo, co narastający ton dźwięku: źródło oddalało się. Oznacza to, że same galaktyki się oddalały. Podobny efekt zaobserwowano we wszystkich częściach kosmosu, gdziekolwiek skierowano teleskop. W ten sposób po raz pierwszy praktycznie odkryto, że nasz Wszechświat się rozszerza.

Zalecana: