Эффект Доплера

Практически любому горожанину приходилось стоять на обочине дороги, когда мимо проносится какая-нибудь из служебных машин со специальным сигналом и ревущей сиреной. Наверняка вы заметили интересное свойство – когда сирена приближается, ее звук выше, при приближении автомобиля тон сирены становится постепенно ниже, а при удалении на некоторое расстояние, еще ниже. В итоге получается примерно такой звуковой сигнал – ййиииэээЭАААОоооуууммм. На этом примере вы можете наблюдать, как взаимодействуют волны с окружающей средой, а вернее одно из их главных свойств.

Волна вообще является довольно странной штукой. Вот взгляните на бутылку, которая болтается на волне возле берега. Она ходит в воде вверх и вниз, но на берег не выбрасывается, хотя, казалось бы, волны постоянно набегают на землю. Но бутылка остается на месте, колеблясь вместе с водой только в плоскости, которая перпендикулярна поверхности воды. Иначе говоря, движения волны в среде распространения полностью отличается от движения самой среды. Это отлично видно на примере «волны», которую пускают футбольные болельщики, прекрасно осознавшие на практике данный эффект – они сами никуда не передвигаются по трибунам, просто встают и садятся, а со стороны наблюдается активное движение.

Как только волна начинает свое движение, скорость ее распространения ограничивается свойствами самой среды, в то время как источник возникновения волны больше не имеет никакого значения. Например, по воде волны, после возникновения, распространяются под воздействием сил давления, гравитации и поверхностного натяжения воды. В воздухе ( и прочих звукопроводящих средах) акустическая волна распространяется из-за направленного перепада давлений. Таким образом, ни в одном из механизмов распространения волн их источник не оказывает влияния на их движения. Это и есть воздействие эффекта Доплера.

Мы рассматривали эффект Доплера в отношении звуковых волн, но он одинаково верно относится и ко всем остальным, независимо от источника возникновения и среды распространения. Сам эффект заключается в следующем – при приближении источника видимого света длина волны укорачивается, что приводит к смещению в фиолетовую часть спектра (фиолетовый цвет имеет самую короткую длину волны в видимом световой спектре), а при удалении источника, наблюдается смещение в красную часть спектра.

Это явление названо Эффектом Доплера в честь Кристиана Иоганна Доплера, который впервые отметил его и доказал теоретически.

Данный эффект нашел широчайшее применение как в науке, так и в современном быту. Именно он ложиться в основу работы полицейских радаров, показывающих скорость автомобилей, и позволяющих определять нарушителей.

Поделиться с друзьями:

Также интересно:


Рубрика: Энциклопедия
Вы можете следить за обсуждением этой записи с помощью RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий, или trackback с вашего сайта.
Оставить комментарий