بيت إزالة العمل المخبري دراسة تأثير دوبلر في الصوتيات. تأثير دوبلر للموجات المرنة والكهرومغناطيسية

إزالة

العمل المخبري دراسة تأثير دوبلر في الصوتيات. تأثير دوبلر للموجات المرنة والكهرومغناطيسية

يتحرك مصدر الموجات إلى اليسار. ثم على اليسار، يصبح تردد الموجات أعلى (أكثر)، وعلى اليمين - أقل (أقل)، بمعنى آخر، إذا لحق مصدر الموجات بالأمواج التي تنبعث منها، فإن الطول الموجي يتناقص. وإذا تمت إزالته، يزداد الطول الموجي.

تأثير دوبلر- تغير في تردد وطول الموجات المسجلة بواسطة جهاز الاستقبال بسبب حركة مصدرها و/أو حركة جهاز الاستقبال.

جوهر هذه الظاهرة

من السهل ملاحظة تأثير دوبلر عمليًا عندما تمر سيارة بها صفارة إنذار بجوار مراقب. لنفترض أن صفارات الإنذار تنتج نغمة معينة، ولا تتغير. عندما لا تتحرك السيارة بالنسبة للمراقب، فإنه يسمع بالضبط النغمة التي تصدرها صفارات الإنذار. ولكن إذا اقتربت السيارة من المراقب، فإن التردد موجات صوتيةسيزيد (وسيقل الطول)، وسيسمع المراقب نغمة أعلى مما تنتجه صفارة الإنذار بالفعل. في اللحظة التي تمر فيها السيارة بجوار المراقب، سوف يسمع نفس النغمة التي تصدرها صفارة الإنذار بالفعل. وعندما تسير السيارة لمسافة أبعد وتبتعد بدلاً من أن تقترب، فإن المراقب سوف يسمع المزيد نغمة منخفضة، بسبب التردد المنخفض (وبالتالي الطول الأطول) للموجات الصوتية.

ومن المهم أيضًا الحالة عندما يتحرك جسيم مشحون في وسط بسرعة نسبية. وفي هذه الحالة، يتم تسجيل إشعاع شيرينكوف، الذي يرتبط مباشرة بتأثير دوبلر، في نظام المختبر.

الوصف الرياضي

إذا تحرك مصدر الموجة بالنسبة للوسط، فإن المسافة بين قمم الموجة (الطول الموجي) تعتمد على سرعة الحركة واتجاهها. إذا تحرك المصدر نحو المستقبل، أي اللحاق بالموجة المنبعثة منه، فإن الطول الموجي يتناقص، وإذا ابتعد، يزداد الطول الموجي:

حيث التردد الذي يصدر به المصدر الموجات، هو سرعة انتشار الموجات في الوسط، هي سرعة مصدر الموجة بالنسبة للوسط (موجب إذا اقترب المصدر من المستقبل وسالب إذا ابتعد).

التردد المسجل بواسطة جهاز استقبال ثابت

أين هي سرعة جهاز الاستقبال بالنسبة للوسط (موجب إذا تحرك نحو المصدر).

باستبدال قيمة التكرار من الصيغة (1) في الصيغة (2)، نحصل على صيغة الحالة العامة:

حيث هي سرعة الضوء، هي سرعة المصدر بالنسبة للمستقبل (المراقب)، هي الزاوية بين الاتجاه إلى المصدر ومتجه السرعة في النظام المرجعي للمستقبل. إذا كان المصدر يتحرك بعيدًا عن الراصد بشكل قطري، فإذا كان يقترب - .

يرجع تأثير دوبلر النسبي إلى سببين:

التناظرية الكلاسيكية لتغيير التردد مع الحركة النسبية للمصدر والمستقبل؛

العامل الأخير يؤدي إلى تأثير دوبلر المستعرض، عندما تكون الزاوية بين ناقل الموجة وسرعة المصدر تساوي . وفي هذه الحالة، فإن التغير في التردد هو تأثير نسبي بحت وليس له نظير كلاسيكي.

كيفية ملاحظة تأثير دوبلر

نظرًا لأن هذه الظاهرة مميزة لأي موجات وتدفقات جسيمية، فمن السهل جدًا ملاحظة الصوت. يتم إدراك تردد اهتزازات الصوت عن طريق الأذن على أنه طبقة صوت. أنت بحاجة إلى انتظار الموقف عندما تمر بك سيارة أو قطار سريع الحركة، وتصدر صوتًا، على سبيل المثال، صفارة إنذار أو مجرد إشارة صوتية. سوف تسمع أنه عندما تقترب السيارة منك، ستكون طبقة الصوت أعلى، وبعد ذلك، عندما تصل السيارة إليك، ستنخفض بشكل حاد، وبعد ذلك، عندما تبتعد، ستصدر السيارة صوتًا منخفضًا.

طلب

رادار دوبلر هو رادار يقيس التغير في تردد الإشارة المنعكسة من جسم ما. بناءً على التغير في التردد، يتم حساب المكون الشعاعي لسرعة الجسم (إسقاط السرعة على خط مستقيم يمر عبر الجسم والرادار). يمكن استخدام رادارات دوبلر في مجموعة متنوعة من التطبيقات: تحديد السرعة الطائراتوالسفن والسيارات والأرصاد الجوية المائية (مثل السحب) والتيارات البحرية والنهرية وغيرها من الأشياء.

علم الفلك
- يتم تحديد السرعة الشعاعية لحركة النجوم والمجرات وغيرها من خلال تحول الخطوط الطيفية. الأجرام السماوية. وباستخدام تأثير دوبلر، يتم تحديد سرعتها الشعاعية من خلال طيف الأجرام السماوية. إن التغير في الأطوال الموجية للاهتزازات الضوئية يؤدي إلى أن جميع الخطوط الطيفية في طيف المصدر تنزاح نحو الموجات الطويلة إذا كانت سرعتها الشعاعية موجهة بعيداً عن الراصد (التحول الأحمر)، ونحو الموجات القصيرة إذا كان اتجاه الضوء سرعته الشعاعية باتجاه المراقب (التحول البنفسجي). إذا كانت سرعة المصدر صغيرة مقارنة بسرعة الضوء (300000 كم/ثانية)، فإن السرعة الشعاعية تساوي سرعة الضوء مضروبة في التغير في الطول الموجي لأي خط طيفي مقسومة على الطول الموجي للمصدر. نفس السطر في مصدر ثابت.
- يتم تحديد درجة حرارة النجوم عن طريق زيادة عرض الخطوط الطيفية
قياس سرعة التدفق غير الغازية. يستخدم تأثير دوبلر لقياس معدل تدفق السوائل والغازات. وميزة هذه الطريقة هي أنها لا تتطلب وضع أجهزة الاستشعار مباشرة في التدفق. يتم تحديد السرعة من خلال تشتت الموجات فوق الصوتية على عدم تجانس الوسط (جزيئات التعليق، قطرات السائل التي لا تختلط مع التدفق الرئيسي، فقاعات الغاز).
أجهزة الإنذار الأمنية. للكشف عن الأجسام المتحركة
تحديد الإحداثيات. في نظام الأقمار الصناعيةيتم تحديد إحداثيات Cospas-Sarsat لمرسل الطوارئ الموجود على الأرض بواسطة القمر الصناعي من إشارة الراديو الواردة منه، وذلك باستخدام تأثير دوبلر.

الفنون والثقافة

في الحلقة السادسة من الموسم الأول من المسلسل الكوميدي الأمريكي The Big Bang Theory، يذهب الدكتور شيلدون كوبر إلى عيد الهالوين، حيث يرتدي زيًا يرمز إلى تأثير دوبلر. ومع ذلك، يعتقد جميع الحاضرين (باستثناء أصدقائه) أنه حمار وحشي.

ملحوظات

انظر أيضا

روابط

استخدام تأثير دوبلر لقياس تيارات المحيط

مؤسسة ويكيميديا.

2010.
الشمع

تعدد أشكال فيروسات الكمبيوتر

انظر ما هو "تأثير دوبلر" في القواميس الأخرى:تأثير دوبلر - تأثير دوبلر تغيير في التردد يحدث عندما يتحرك المرسل بالنسبة للمستقبل أو العكس. [إل إم. نيفديايف. تقنيات الاتصالات. الإنجليزية الروسيةالقاموس التوضيحي دليل. تم تحريره بواسطة Yu.M. جورنوستايفا. موسكو…

انظر ما هو "تأثير دوبلر" في القواميس الأخرى:دليل المترجم الفني

انظر ما هو "تأثير دوبلر" في القواميس الأخرى:- تأثير تأثير دوبلر على الحالة التلقائية: engl. تأثير دوبلر فوك. تأثير دوبلر، م روس. تأثير دوبلر، م؛ تأثير دوبلر، م برانك. تأثير دوبلر, موصى به: إشارات – تأثيرات دوبلر … إنهاء تلقائي للأحداث

انظر ما هو "تأثير دوبلر" في القواميس الأخرى:- تأثيرات مزدوجة لحالة T sritis Energetika apibrėžtis Spinduliuotės stebimo Bangos ilgio pasikeitimas، šaltiniui judant stebėtojo atžvilgiu. السمات: الإنجليزية. تأثير دوبلر فوك. تأثير دوبلر، م روس. تأثير دوبلر، م؛ تأثير دوبلر، م... أيشكيناماسيس شيلومينس وتقنيات العلامات التجارية تنتهي بالموت

انظر ما هو "تأثير دوبلر" في القواميس الأخرى:- تأثيرات مزدوجة لحالة معايير وقياسات المواد المغزلية المغزلية، والتعهدات بموثوقية القماش المشمع من خلال التشابك والثبات. السمات: الإنجليزية. تأثير دوبلر... Penkiakalbis aiškinamasis Metrologijos terminų žodynas

إذا تحرك مصدر الموجة بالنسبة للوسط، فإن المسافة بين قمم الموجة (الطول الموجي) تعتمد على سرعة الحركة واتجاهها. إذا تحرك المصدر نحو المستقبل، أي اللحاق بالموجة التي يصدرها، فإن الطول الموجي يتناقص. وإذا تمت إزالته، يزداد الطول الموجي.

تردد الموجة في منظر عام، يعتمد فقط على مدى سرعة تحرك جهاز الاستقبال

بمجرد أن تبدأ الموجة من المصدر، يتم تحديد سرعة انتشارها فقط من خلال خصائص الوسط الذي تنتشر فيه - لم يعد مصدر الموجة يلعب أي دور. على سطح الماء، على سبيل المثال، الموجات، بمجرد إثارةها، لا تنتشر إلا بسبب تفاعل قوى الضغط والتوتر السطحي والجاذبية. تنتشر الموجات الصوتية في الهواء (وغيرها من الوسائط الموصلة للصوت) بسبب النقل الاتجاهي لاختلافات الضغط. ولا تعتمد أي من آليات انتشار الموجة على مصدر الموجة. لذلك انظر ما هو "تأثير دوبلر" في القواميس الأخرى:.

لجعل الأمر أكثر وضوحا، دعونا نفكر في مثال على سيارة مع صفارة الإنذار.

لنفترض أولاً أن السيارة متوقفة. يصل إلينا صوت صفارة الإنذار لأن الغشاء المرن الموجود بداخلها يعمل بشكل دوري على الهواء، مما يؤدي إلى ضغطه - مناطقه ضغط دم مرتفع- بالتناوب مع التصريفات. قمم الضغط - "قمم" الموجة الصوتية - تنتشر في الوسط (الهواء) حتى تصل إلى آذاننا وتؤثر طبلة الأذن. لذلك، بينما تكون السيارة متوقفة، سنستمر في سماع نغمة إشارتها دون تغيير.

ولكن بمجرد أن تبدأ السيارة في التحرك في اتجاهك، سيتم إضافة واحدة جديدة تأثير. خلال الفترة الممتدة من انبعاث ذروة موجة إلى أخرى، ستسافر السيارة مسافة معينة نحوك. ولهذا السبب، سيكون مصدر كل ذروة موجة لاحقة أقرب. ونتيجة لذلك، ستصل الموجات إلى أذنيك في كثير من الأحيان أكثر مما كانت عليه عندما كانت السيارة متوقفة، وستزداد طبقة الصوت التي تسمعها. على العكس من ذلك، إذا تم قيادة سيارة ذات بوق في الاتجاه المعاكس، فإن قمم الموجات الصوتية ستصل إلى أذنيك بشكل أقل، وسيقل التردد المدرك للصوت.

لديه مهمفي علم الفلك والسونار والرادار. في علم الفلك، يمكن استخدام إزاحة دوبلر لتردد معين للضوء المنبعث للحكم على سرعة حركة النجم على طول خط المراقبة. النتيجة الأكثر إثارة للدهشة تأتي من مراقبة تحول دوبلر في ترددات الضوء من المجرات البعيدة: يشير ما يسمى بالتحول الأحمر إلى أن جميع المجرات تتحرك مبتعدة عنا بسرعات تبلغ حوالي نصف سرعة الضوء، وتتزايد مع المسافة. يبقى السؤال حول ما إذا كان الكون يتوسع بطريقة مماثلة أو ما إذا كان الانزياح الأحمر ناتجًا عن شيء آخر غير "تشتت" المجرات مفتوحًا.

في الصيغة التي استخدمناها.

تحت تأثير دوبلرفهم التغير في التردد المسجل بواسطة مستقبل الموجة المرتبط بحركة المصدر والمستقبل. تم إثبات هذا التأثير لأول مرة نظريًا في علم الصوتيات والبصريات من قبل الفيزيائي النمساوي ك. دوبلر في عام 1842.

دعونا نفكر في اشتقاق الصيغة التي تحدد تردد الموجة المرنة التي يدركها المستقبل، باستخدام مثال حالتين خاصتين. 1. يحتوي الوسط على مصدر ثابت ومستقبل للموجات الصوتية. الترددات والأطوال الموجية المنبعثة من المصدر
، تتحرك بسرعة ، الوصول إلى جهاز الاستقبال وإنشاء تذبذبات بنفس التردد فيه
(الشكل 6.11، أ). 2. يتحرك المصدر والموجة المنبعثة منه على طول محور الثور. يتحرك المتلقي نحوهم.لاحظ أن سرعة الموجة يعتمد فقط على خصائص الوسط ولا يعتمد على حركة المستقبل والمصدر. وبالتالي فإن حركة المصدر بتردد ثابت الاهتزازات المنبعثة منه لن تؤدي إلا إلى تغيير الطول الموجي. والواقع أن مصدر فترة التذبذب سوف تذهب المسافة
ووفقا لقانون جمع السرعات فإن الموجة سوف تتحرك بعيدا من المصدرإلى مسافة
، وبالتالي طول موجته
سيكون هناك أقل (الشكل 6.11، ب).

بالنسبة للمستقبل، فإن الموجة، وفقًا لقانون جمع السرعات، ستتحرك بسرعة
و لطول موجي ثابت تكرار سوف تتغير الاهتزازات التي يراها المصدر وستكون متساوية

إذا ابتعد المصدر والمستقبل عن بعضهما البعض، فعندئذ في صيغة التردد العلامات تحتاج إلى تغيير. وبالتالي، فإن الصيغة الواحدة لتردد الاهتزاز الذي يدركه المستقبل عندما يتحرك المصدر والمستقبل في خط مستقيم واحد ستبدو كما يلي:

. (6.36)

يترتب على هذه الصيغة أنه بالنسبة للمراقب الموجود، على سبيل المثال، في المحطة، فإن تردد الإشارة الصوتية لقطار يقترب ( υ العلاقات العامة =0, υ إست >0)

سيكون أكثر وأقل كلما ابتعدت عن المحطة. على سبيل المثال، إذا أخذنا سرعة الصوت υ = 340 م/ث، وسرعة القطار υ = 72 كم/ساعة وتردد الإشارة الصوتية ν 0 = 1000 هرتز (يدرك الإنسان هذا التردد جيدًا الأذن، وتميز الأذن موجات صوتية بفارق تردد أكبر من 10 هرتز)، فإن تردد الإشارة التي تدركها الأذن سيختلف خلال

إذا تحرك المصدر والمستقبل بسرعات موجهة بزاوية إلى الخط المستقيم الذي يربطهما، فيجب حساب التردد ، التي يراها المتلقي، تحتاج إلى أخذ إسقاطات لسرعاتها على هذا الخط المستقيم (الشكل 6.11، ج):

. (6.37)

ويلاحظ تأثير دوبلر أيضًا في الموجات الكهرومغناطيسية. ولكن على عكس

موجات مرنة، يمكن للموجات الكهرومغناطيسية أن تنتشر في غياب الوسط، في الفراغ. وبالتالي، بالنسبة للموجات الكهرومغناطيسية، لا يهم سرعة حركة المصدر والمستقبل بالنسبة للوسط. بالنسبة للموجات الكهرومغناطيسية، من الضروري مراعاة السرعة النسبية لحركة المصدر والمستقبل، مع الأخذ بعين الاعتبار تحويلات لورنتز وتمدد الزمن في إطار مرجعي متحرك.

دعونا نفكر تأثير دوبلر الطولي.دعونا نستنتج صيغة لتردد الموجات الكهرومغناطيسية التي يسجلها المستقبل؛ ففي حالة معينة يتحرك المصدر والمستقبل تجاه بعضهما البعض في اتجاه الخط المستقيم الذي يربطهما. يجب أن يكون هناك اثنان من I.S.O. - I.S.O بلا حراك. ل(يوجد به جهاز استقبال EMW ثابت) ويتحرك بالنسبة إليه على طول محاور الإحداثيات المتزامنة أوهو أوه' I.S.O. ل′ (يحتوي على مصدر ثابت للموجات الكهرومغناطيسية) (الشكل 6.12، أ).

دعونا نفكر في ما لوحظ في I.S.O. لو ل".

1. I.S.O.ل ′ . مصدر الموجات الكهرومغناطيسية ثابت ويقع عند أصل محور الإحداثيات أوه′ (الشكل 6.12، أ). ينبعث في I.S.O. ل′ EMW مع فترة
الترددات
والطول الموجي
.

يتحرك جهاز الاستقبال، لكن حركته لا تؤثر على التغير في تردد الإشارة المستقبلة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه وفقًا للافتراض الثاني لـ S.T.O.، فإن سرعة الموجة الكهرومغناطيسية بالنسبة للمستقبل ستكون دائمًا مساوية لـ مع،وبالتالي فإن تردد الموجة التي يستقبلها جهاز الاستقبال في I.S.O. ل"سوف تكون متساوية أيضا ,

2. آي.إس.أو.ل . أوهيكون جهاز استقبال EMW ثابتًا، ويتحرك مصدر EMW في اتجاه المحور . لذلك، بالنسبة للمصدر، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار التأثير النسبي لتمدد الزمن. وهذا يعني أن فترة الموجة المنبعثة من المصدر في هذا الإطار بالقصور الذاتي ستكون أكبر من فترة الموجة في I.S.O.
().

للطول الموجي يمكن كتابة، المنبعثة من المصدر في اتجاه المستقبل

هذا التعبير يسمح لهذه الفترة توالترددات ينظر إليها من قبل جهاز استقبال EMW في I.S.O. ل،اكتب الصيغ التالية:

, (6.38)

حيث يؤخذ في الاعتبار أن سرعة الموجة الكهرومغناطيسية بالنسبة للمستقبل في الـ I.S.O. ليساوي مع.

إذا تمت إزالة المصدر والمستقبل، فمن الضروري تغيير العلامات في الصيغة (6.38). وفي هذه الحالة فإن تردد الإشعاع المسجل من قبل جهاز الاستقبال سوف ينخفض مقارنة بتردد الموجة المنبعثة من المصدر، أي. ويلاحظ تحول أحمر في طيف الضوء المرئي.

وكما ترى، فإن التعبير (6.38) لا يشمل سرعة المصدر والمستقبل بشكل منفصل، بل يشمل فقط سرعة حركتهما النسبية.

بالنسبة للموجات الكهرومغناطيسية لوحظ ذلك أيضًا تأثير دوبلر المستعرض، والذي يرتبط بتأثير تمدد الزمن في إطار مرجعي متحرك بالقصور الذاتي. لنأخذ لحظة زمنية عندما تكون سرعة مصدر الموجة الكهرومغناطيسية متعامدة مع خط المراقبة (الشكل 6.12، ب)، ثم لا يتحرك المصدر نحو المستقبل وبالتالي لا يتغير طول الموجة المنبعثة منه (
). كل ما تبقى هو التأثير النسبي لتمدد الزمن

,
. (6.39)

بالنسبة لتأثير دوبلر المستعرض، سيكون تغير التردد أقل بكثير من تأثير دوبلر الطولي. في الواقع، فإن نسبة الترددات الموجودة باستخدام الصيغتين (6.38) و (6.39) للتأثيرات الطولية والعرضية ستكون أقل بكثير من الوحدة:
.

تم تأكيد تأثير دوبلر المستعرض تجريبيا، مما أثبت مرة أخرى صحة النظرية النسبية الخاصة.

إن الحجج المقدمة هنا لصالح الصيغة (6.39) لا تبدو صارمة، ولكنها تعطي النتيجة الصحيحة. بشكل عام، لزاوية تعسفية بين خط المراقبة وسرعة المصدر ، يمكننا كتابة الصيغة التالية

، (6.40) حيث الزاوية - هذه هي الزاوية بين خط المراقبة وسرعة المصدر، انظر (الشكل 6.12، ب).

لا يوجد تأثير دوبلر المستعرض في الموجات المرنة في الوسط. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه لتحديد تردد الموجة التي يدركها المستقبل، يتم أخذ إسقاطات السرعات على الخط المستقيم الذي يربط المصدر والمستقبل (انظر الشكل 6.11، ج)، ولا يوجد تمدد زمني لـ موجات مرنة.

لتأثير دوبلر تطبيقات عملية واسعة، على سبيل المثال، لقياس سرعات النجوم والمجرات عن طريق إزاحة دوبلر (الأحمر) للخطوط في أطياف انبعاثها؛ لتحديد سرعات الأهداف المتحركة بالرادار والسونار. لقياس درجة حرارة الأجسام بتوسيع دوبلر لخطوط انبعاث الذرات والجزيئات وغيرها.

جوهر هذه الظاهرة

من السهل ملاحظة تأثير دوبلر عمليًا عندما تمر سيارة بها صفارة إنذار بجوار مراقب. لنفترض أن صفارات الإنذار تنتج نغمة معينة، ولا تتغير. عندما لا تتحرك السيارة بالنسبة للمراقب، فإنه يسمع بالضبط النغمة التي تصدرها صفارات الإنذار. لكن إذا تحركت السيارة بالقرب من المراقب، فإن تردد الموجات الصوتية سيزداد (وسيقل طولها)، وسيسمع المراقب طبقة صوت أعلى من تلك التي تصدرها صفارة الإنذار فعليًا. في اللحظة التي تمر فيها السيارة بجوار المراقب، سوف يسمع نفس النغمة التي تصدرها صفارة الإنذار بالفعل. وعندما تسير السيارة لمسافة أبعد وتبتعد بدلاً من أن تقترب، سيسمع المراقب نغمة أقل بسبب التردد المنخفض (وبالتالي الطول الأطول) للموجات الصوتية.

الوصف الرياضي

التردد المسجل بواسطة جهاز استقبال ثابت

أين هي سرعة جهاز الاستقبال بالنسبة للوسط (موجب إذا تحرك نحو المصدر).

باستبدال قيمة التكرار من الصيغة (1) في الصيغة (2)، نحصل على صيغة الحالة العامة:

يرجع تأثير دوبلر النسبي إلى سببين:

التناظرية الكلاسيكية لتغيير التردد مع الحركة النسبية للمصدر والمستقبل؛

كيفية ملاحظة تأثير دوبلر

طلب

رادار دوبلر هو رادار يقيس التغير في تردد الإشارة المنعكسة من جسم ما. بناءً على التغير في التردد، يتم حساب المكون الشعاعي لسرعة الجسم (إسقاط السرعة على خط مستقيم يمر عبر الجسم والرادار). يمكن استخدام رادارات دوبلر في مجموعة متنوعة من المجالات: لتحديد سرعة الطائرات والسفن والسيارات والأرصاد الجوية المائية (على سبيل المثال، السحب)، والتيارات البحرية والنهرية، وغيرها من الأشياء.

علم الفلك
- يتم تحديد السرعة الشعاعية لحركة النجوم والمجرات والأجرام السماوية الأخرى من خلال إزاحة خطوط الطيف. وباستخدام تأثير دوبلر، يتم تحديد سرعتها الشعاعية من خلال طيف الأجرام السماوية. إن التغير في الأطوال الموجية للاهتزازات الضوئية يؤدي إلى أن جميع الخطوط الطيفية في طيف المصدر تنزاح نحو الموجات الطويلة إذا كانت سرعتها الشعاعية موجهة بعيداً عن الراصد (التحول الأحمر)، ونحو الموجات القصيرة إذا كان اتجاه الضوء سرعته الشعاعية باتجاه المراقب (التحول البنفسجي). إذا كانت سرعة المصدر صغيرة مقارنة بسرعة الضوء (300000 كم/ثانية)، فإن السرعة الشعاعية تساوي سرعة الضوء مضروبة في التغير في الطول الموجي لأي خط طيفي مقسومة على الطول الموجي للمصدر. نفس السطر في مصدر ثابت.
- يتم تحديد درجة حرارة النجوم عن طريق زيادة عرض الخطوط الطيفية
قياس سرعة التدفق غير الغازية. يستخدم تأثير دوبلر لقياس معدل تدفق السوائل والغازات. وميزة هذه الطريقة هي أنها لا تتطلب وضع أجهزة الاستشعار مباشرة في التدفق. يتم تحديد السرعة من خلال تشتت الموجات فوق الصوتية على عدم تجانس الوسط (جزيئات التعليق، قطرات السائل التي لا تختلط مع التدفق الرئيسي، فقاعات الغاز).
أجهزة الإنذار الأمنية. للكشف عن الأجسام المتحركة
تحديد الإحداثيات. في نظام الأقمار الصناعية Cospas-Sarsat، يتم تحديد إحداثيات جهاز إرسال الطوارئ على الأرض بواسطة القمر الصناعي من الإشارة الراديوية الواردة منه، وذلك باستخدام تأثير دوبلر.

الفنون والثقافة

في الحلقة السادسة من الموسم الأول من المسلسل الكوميدي الأمريكي The Big Bang Theory، يذهب الدكتور شيلدون كوبر إلى عيد الهالوين، حيث يرتدي زيًا يرمز إلى تأثير دوبلر. ومع ذلك، يعتقد جميع الحاضرين (باستثناء أصدقائه) أنه حمار وحشي.

ملحوظات

انظر أيضا

روابط

استخدام تأثير دوبلر لقياس تيارات المحيط

مؤسسة ويكيميديا.

تعدد أشكال فيروسات الكمبيوتر

انظر ما هو "تأثير دوبلر" في القواميس الأخرى:- تأثير دوبلر تغيير في التردد يحدث عندما يتحرك المرسل بالنسبة للمستقبل أو العكس. [إل إم. نيفديايف. تقنيات الاتصالات. كتاب مرجعي للقاموس التوضيحي الإنجليزي-الروسي. تم تحريره بواسطة Yu.M. جورنوستايفا. موسكو… دليل. تم تحريره بواسطة Yu.M. جورنوستايفا. موسكو…

انظر ما هو "تأثير دوبلر" في القواميس الأخرى:دليل المترجم الفني

لنفترض أن هناك جهازًا في الغاز أو السائل على مسافة معينة من مصدر الموجة يستشعر اهتزازات الوسط، وهو ما سنسميه جهاز الاستقبال. إذا كان مصدر الموجات ومستقبلها ثابتين بالنسبة إلى الوسط الذي تنتشر فيه الموجة، فإن تردد التذبذبات التي يدركها المستقبل سيكون مساويًا لتردد اهتزازات المصدر. إذا تحرك المصدر أو المستقبل أو كليهما بالنسبة للوسط، فإن التردد v الذي يدركه المستقبل قد يتبين أنه مختلف عن هذه الظاهرة وتسمى تأثير دوبلر.

لنفترض أن المصدر والمستقبل يتحركان على طول الخط المستقيم الذي يربط بينهما. سيتم اعتبار سرعة المصدر موجبة إذا كان المصدر يتحرك باتجاه جهاز الاستقبال، وسالبة إذا كان المصدر يتحرك في الاتجاه بعيدًا عن جهاز الاستقبال. وبالمثل، سيتم اعتبار سرعة المستقبل موجبة إذا كان المستقبل يتحرك باتجاه المصدر، وسالبة إذا كان المستقبل يتحرك في الاتجاه بعيدًا عن المصدر.

إذا كان المصدر ثابتًا ويتأرجح بتردد، فبحلول الوقت الذي يكمل فيه المصدر التذبذب، سيكون لدى "قمة" الموجة الناتجة عن التذبذب الأول وقت للتحرك في مسار v في الوسط (v هي سرعة انتشار الموجة بالنسبة للوسط). وبالتالي، فإن الموجات التي يولدها المصدر في ثانية من "القمم" و"القيعان" ستتناسب بطول v. إذا تحرك المصدر بالنسبة إلى الوسط بسرعة، ففي اللحظة التي يكمل فيها المصدر التذبذب، فإن "التلال" الناتجة عن التذبذب الأول ستكون موجودة على مسافة من المصدر (الشكل 103.1). وبالتالي، فإن "قمم" و"قيعان" الموجة سوف تتناسب على طول الطول، بحيث يكون طول الموجة مساويًا لـ

وفي ثانية، ستمر "التلال" و"الوديان" بجوار جهاز الاستقبال الثابت، على طول v. إذا تحرك جهاز الاستقبال بسرعة، فإنه في نهاية فترة زمنية تدوم 1 ثانية، سيلاحظ "انخفاضًا" تم فصله في بداية هذه الفترة عن موضعه الحالي بمسافة تساوي عدديًا.

وبالتالي، فإن المستقبل سيدرك في ثانية تذبذبات تقابل "التلال" و"الوديان" التي تتناسب مع طول يساوي عدديًا (الشكل 103.2)، وسوف يتأرجح بتردد

باستبدال التعبير (103.1) بـ K في هذه الصيغة، نحصل على ذلك

(103.2)

من الصيغة (103.2) يترتب على ذلك أنه عندما يتحرك المصدر والمستقبل بطريقة تقل المسافة بينهما، فإن التردد v الذي يدركه المستقبل يتبين أنه أكبر من تردد المصدر

إذا زادت المسافة بين المصدر والمستقبل، فإن v ستكون أقل من

إذا كانت اتجاهات السرعات لا تتطابق مع الخط المستقيم الذي يمر عبر المصدر والمستقبل، فبدلاً من الصيغة (103.2) من الضروري أخذ إسقاطات المتجهات على اتجاه الخط المستقيم المحدد.

ويترتب على الصيغة (103.2) أن تأثير دوبلر للموجات الصوتية يتحدد بسرعات حركة المصدر والمستقبل بالنسبة إلى الوسط الذي ينتشر فيه الصوت. ويلاحظ تأثير دوبلر أيضًا بالنسبة لموجات الضوء، لكن صيغة تغيير التردد لها شكل مختلف عن (103.2). ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه بالنسبة لموجات الضوء لا يوجد وسط مادي تشكل اهتزازاته "الضوء". ولذلك، فإن سرعات مصدر الضوء والمستقبل بالنسبة إلى "الوسيط" لا معنى لها. في حالة الضوء، يمكننا أن نتحدث فقط عن السرعة النسبية للمستقبل والمصدر. ويعتمد تأثير دوبلر لموجات الضوء على مقدار هذه السرعة واتجاهها. تمت مناقشة تأثير دوبلر لموجات الضوء في الفقرة 151.