Ev Silinmə Laboratoriya işi Akustikada Doppler effektinin tədqiqi. Elastik və elektromaqnit dalğaları üçün Doppler effekti

Silinmə

Laboratoriya işi Akustikada Doppler effektinin tədqiqi. Elastik və elektromaqnit dalğaları üçün Doppler effekti

Dalğaların mənbəyi sola doğru hərəkət edir. Sonra solda dalğaların tezliyi daha yüksək (daha çox), sağda isə aşağı (az) olur, başqa sözlə, dalğaların mənbəyi onun yaydığı dalğaları tutsa, dalğa uzunluğu azalır. Əgər çıxarılarsa, dalğa uzunluğu artır.

Doppler effekti- qəbuledici tərəfindən qeydə alınan dalğaların tezliyində və uzunluğunda onların mənbəyinin hərəkəti və/və ya qəbuledicinin hərəkəti nəticəsində yaranan dəyişiklik.

Fenomenin mahiyyəti

Sireni işə salan avtomobil müşahidəçinin yanından keçərkən Doppler effektini praktikada müşahidə etmək asandır. Tutaq ki, siren müəyyən bir ton çıxarır və o, dəyişmir. Avtomobil müşahidəçiyə nisbətən hərəkət etmədikdə, o, sirenin yaratdığı tonu dəqiq eşidir. Ancaq avtomobil müşahidəçiyə yaxınlaşırsa, onda tezlik səs dalğaları artacaq (və uzunluq azalacaq) və müşahidəçi daha çox eşidəcək yüksək ton, siren əslində nə yaradır. Maşın müşahidəçinin yanından keçdiyi anda o, sirenin həqiqətən çıxardığı tonu eşidəcək. Avtomobil daha da irəli getdikdə və yaxınlaşmaq əvəzinə uzaqlaşdıqda, müşahidəçi səs dalğalarının aşağı tezliyi (və müvafiq olaraq daha uzun) səbəbindən daha aşağı bir ton eşidəcəkdir.

Yüklü hissəciyin nisbi sürətlə bir mühitdə hərəkət etməsi də vacibdir. Bu zaman laboratoriya sistemində Doppler effekti ilə birbaşa əlaqəli olan Çerenkov şüalanması qeydə alınır.

Riyazi təsvir

Dalğa mənbəyi mühitə nisbətən hərəkət edərsə, dalğa zirvələri arasındakı məsafə (dalğa uzunluğu) hərəkətin sürətindən və istiqamətindən asılıdır. Mənbə qəbulediciyə doğru hərəkət edərsə, yəni onun yaydığı dalğaya çatarsa, dalğa uzunluğu azalır, uzaqlaşarsa dalğa uzunluğu artır:

harada mənbənin dalğa yayma tezliyi, mühitdə dalğaların yayılma sürəti, dalğa mənbəyinin mühitə nisbətən sürətidir (mənbə qəbulediciyə yaxınlaşdıqda müsbət, uzaqlaşdıqda isə mənfi).

Sabit qəbuledici tərəfindən qeydə alınan tezlik

qəbuledicinin mühitə nisbətən sürəti haradadır (mənbəyə doğru hərəkət edərsə müsbətdir).

Tezlik dəyərini düstur (2)-də (1) düsturdan əvəz edərək, ümumi vəziyyət üçün düstur alırıq:

harada işıq sürəti, mənbənin qəbulediciyə (müşahidəçiyə) nisbətən sürəti, mənbəyə istiqamət və qəbuledicinin istinad sistemindəki sürət vektoru arasındakı bucaqdır. Mənbə müşahidəçidən radial olaraq uzaqlaşırsa, o zaman , yaxınlaşırsa - .

Relyativistik Doppler effekti iki səbəblə bağlıdır:

mənbə və qəbuledicinin nisbi hərəkəti ilə tezlik dəyişməsinin klassik analoqu;

Sonuncu amil dalğa vektoru ilə mənbə sürəti arasındakı bucaq bərabər olduqda transvers Doppler effektinə gətirib çıxarır. Bu halda tezliyin dəyişməsi klassik analoqu olmayan sırf relyativistik effektdir.

Doppler effektini necə müşahidə etmək olar

Bu fenomen hər hansı bir dalğa və hissəcik axını üçün xarakterik olduğundan, səsi müşahidə etmək çox asandır. Səs titrəyişlərinin tezliyi qulaq tərəfindən yüksəklik kimi qəbul edilir. Sürətlə hərəkət edən bir avtomobilin və ya qatarın yanınızdan keçdiyi, məsələn, siren və ya sadəcə bir səs siqnalı verdiyi bir vəziyyəti gözləmək lazımdır. Eşitəcəksiniz ki, avtomobil sizə yaxınlaşanda səsin yüksəkliyi daha yüksək olacaq, sonra avtomobil sizə çatdıqda kəskin şəkildə aşağı düşəcək və sonra uzaqlaşdıqca avtomobil daha aşağı səslə siqnal verəcək.

Ərizə

Doppler radar, obyektdən əks olunan siqnalın tezliyindəki dəyişikliyi ölçən radardır. Tezliyin dəyişməsinə əsasən, obyektin sürətinin radial komponenti hesablanır (sürətin obyektdən və radardan keçən düz xəttə proyeksiyası). Doppler radarları müxtəlif sahələrdə istifadə edilə bilər: təyyarələrin, gəmilərin, avtomobillərin, hidrometeorların (məsələn, buludların), dəniz və çay axınlarının və digər obyektlərin sürətini təyin etmək üçün.

Astronomiya
- Ulduzların, qalaktikaların və başqalarının radial hərəkət sürəti spektral xətlərin yerdəyişməsi ilə müəyyən edilir. göy cisimləri. Doppler effektindən istifadə etməklə onların radial sürəti göy cisimlərinin spektrindən müəyyən edilir. İşıq titrəyişlərinin dalğa uzunluqlarının dəyişməsi ona gətirib çıxarır ki, mənbənin spektrindəki bütün spektral xətlər, əgər onun radial sürəti müşahidəçidən uzaqlaşarsa (qırmızı sürüşmə) uzun dalğalara, istiqaməti isə qısa olanlara doğru sürüşür. onun radial sürəti müşahidəçiyə doğrudur (bənövşəyi yerdəyişmə) . Mənbənin sürəti işığın sürəti (300.000 km/s) ilə müqayisədə kiçikdirsə, radial sürət işığın sürətinin istənilən spektral xəttin dalğa uzunluğunun dəyişməsinə vurulan və dalğa uzunluğuna bölünən işığın sürətinə bərabərdir. stasionar mənbədə eyni xətt.
- Ulduzların temperaturu spektral xətlərin eninin artırılması ilə müəyyən edilir
Qeyri-invaziv axın sürətinin ölçülməsi. Doppler effekti mayelərin və qazların axın sürətini ölçmək üçün istifadə olunur. Bu metodun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, sensorların birbaşa axına yerləşdirilməsini tələb etmir. Sürət ultrasəsin mühitin qeyri-bərabərliyinə (asma hissəcikləri, əsas axınla qarışmayan maye damcıları, qaz baloncukları) səpilməsi ilə müəyyən edilir.
Təhlükəsizlik siqnalları. Hərəkət edən obyektləri aşkar etmək üçün
Koordinatların təyini. IN peyk sistemi Fövqəladə hallar ötürücüsünün yerdəki Kospas-Sarsat koordinatları peyk tərəfindən ondan alınan radiosiqnaldan Doppler effektindən istifadə etməklə müəyyən edilir.

İncəsənət və mədəniyyət

“Böyük partlayış nəzəriyyəsi” adlı Amerika komediya televiziya serialının 1-ci mövsümünün 6-cı seriyasında Dr. Sheldon Cooper Halloween bayramına gedir və bunun üçün Doppler effektini simvolizə edən kostyum geyinir. Ancaq orada olan hər kəs (dostları istisna olmaqla) onun zebra olduğunu düşünür.

Qeydlər

həmçinin bax

Bağlantılar

Okean cərəyanlarını ölçmək üçün Doppler effektindən istifadə

Wikimedia Fondu. 2010.

mum
Kompüter viruslarının polimorfizmi

Digər lüğətlərdə "Doppler effekti"nin nə olduğuna baxın:

Doppler effekti- Doppler effekti Ötürücü qəbulediciyə və ya əksinə hərəkət etdikdə tezliyin dəyişməsi. [L.M. Nevdyaev. Telekommunikasiya texnologiyaları. Ingilis Rus Lüğət kataloq. Redaktə edən Yu.M. Qornostayeva. Moskva… Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

Doppler effekti- Doplerio reiškinys statusas T sritis fizika attikmenys: engl. Doppler effekti vok. Doppler effekti, m rus. Doppler effekti, m; Doppler fenomeni, n pranc. effet Doppler, m … Fizikos terminų žodynas

Doppler effekti- Doppler io efektas statusas T sritis automatika attikmenys: engl. Doppler effekti vok. Doppler effekti, m rus. Doppler effekti, m; Doppler effekti, m pranc. effet Doppler, mryšiai: sinonimas – Doplerio efektas … Automatikos terminų žodynas

Doppler effekti- Doplerio efektas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Spinduliuotės stebimo bangos ilgio pasikeitimas, šaltiniui junt stebėtojo atžvilgiu. attikmenys: ingilis. Doppler effekti vok. Doppler effekti, m rus. Doppler effekti, m; Doppler effekti, m... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Doppler effekti- Doplerio efektas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Matuojamosios spinduliuotės dažnio pokytis, atsirandantis dėl reliatyviojo judesio tarp pirminio ar antrinio šaltinio ir steb. attikmenys: ingilis. Doppler effekti vok... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Dalğa mənbəyi mühitə nisbətən hərəkət edərsə, dalğa zirvələri arasındakı məsafə (dalğa uzunluğu) hərəkətin sürətindən və istiqamətindən asılıdır. Mənbə qəbulediciyə doğru hərəkət edərsə, yəni yaydığı dalğaya çatarsa, o zaman dalğa uzunluğu azalır. Əgər çıxarılarsa, dalğa uzunluğu artır.

Dalğa tezliyi daxil ümumi görünüş, yalnız qəbuledicinin nə qədər sürətlə hərəkət etməsindən asılıdır

Dalğa mənbədən başlayan kimi onun yayılma sürəti yalnız onun yayıldığı mühitin xassələri ilə müəyyən edilir – dalğanın mənbəyi artıq heç bir rol oynamır. Suyun səthində, məsələn, bir dəfə həyəcanlanan dalğalar yalnız təzyiq qüvvələrinin, səthi gərginliyin və cazibə qüvvəsinin qarşılıqlı təsiri nəticəsində yayılır. Akustik dalğalar təzyiq fərqlərinin istiqamət üzrə ötürülməsi səbəbindən havada (və digər səs keçirici mühitlərdə) yayılır. Dalğanın yayılma mexanizmlərinin heç biri dalğa mənbəyindən asılı deyil. Beləliklə Doppler effekti.

Daha aydın olmaq üçün, sirenli bir avtomobildə bir nümunə nəzərdən keçirək.

Əvvəlcə avtomobilin hərəkətsiz olduğunu düşünək. Sirendən gələn səs bizə çatır, çünki içindəki elastik membran vaxtaşırı havada hərəkət edərək, onda sıxılma yaradır - bölgələr yüksək qan təzyiqi, - boşalmalarla növbələşir. Sıxılma zirvələri - akustik dalğanın "zirvələri" - qulaqlarımıza çatana və təsir edənə qədər mühitdə (havada) yayılır. qulaq pərdələri. Beləliklə, avtomobil hərəkətsiz olarkən biz onun siqnalının dəyişməz tonunu eşitməyə davam edəcəyik.

Amma avtomobil sizin istiqamətdə hərəkət etməyə başlayan kimi yenisi əlavə olunacaq Effekt. Bir dalğa pikinin emissiyasından digərinə qədər olan vaxt ərzində avtomobil sizə doğru müəyyən məsafə qət edəcək. Bu səbəbdən hər bir sonrakı dalğa zirvəsinin mənbəyi daha yaxın olacaq. Nəticə etibarı ilə dalğalar avtomobil hərəkətsiz olduğu vaxtdan daha tez-tez qulaqlarınıza çatacaq və qəbul etdiyiniz səsin hündürlüyü artacaq. Əksinə, buynuzlu avtomobil əks istiqamətdə sürülərsə, akustik dalğaların zirvələri qulaqlarınıza daha az çatacaq və səsin qəbul edilən tezliyi azalacaq.

Bu var vacibdir astronomiyada, sonarda və radarda. Astronomiyada, yayılan işığın müəyyən bir tezliyinin Doppler sürüşməsindən bir ulduzun müşahidə xətti boyunca hərəkət sürətini mühakimə etmək üçün istifadə edilə bilər. Ən təəccüblü nəticə uzaq qalaktikalardan gələn işığın tezliklərində Doppler sürüşməsinin müşahidə edilməsindən irəli gəlir: qırmızı sürüşmə deyilən şey göstərir ki, bütün qalaktikalar bizdən işıq sürətinin təxminən yarısı sürətlə uzaqlaşır və məsafə artdıqca artar. Kainatın oxşar şəkildə genişlənməsi və ya qırmızı yerdəyişmənin qalaktikaların “səpələnməsi”ndən başqa bir şeylə bağlı olması sualı açıq qalır.

İstifadə etdiyimiz düsturda.

Altında Doppler effekti mənbə və qəbuledicinin hərəkəti ilə bağlı dalğa qəbuledicisi tərəfindən qeydə alınan tezlik dəyişikliyini başa düşmək. Bu təsir ilk dəfə 1842-ci ildə avstriyalı fizik K.Doppler tərəfindən akustika və optikada nəzəri cəhətdən əsaslandırılmışdır.

İki xüsusi halın nümunəsindən istifadə edərək, qəbuledicinin qəbul etdiyi elastik dalğanın tezliyini təyin edən düsturun törəməsini nəzərdən keçirək. 1. Mühitdə səs dalğalarının sabit mənbəyi və qəbuledicisi var. Mənbə tərəfindən yayılan tezliklər və dalğa uzunluqları
, sürətlə hərəkət edir , qəbulediciyə çatın və orada eyni tezlikdə salınımlar yaradın
(Şəkil 6.11, a). 2. Mənbə və onun yaratdığı dalğa Ox oxu boyunca hərəkət edir. Qəbuledici onlara doğru hərəkət edir. Dalğa sürətinə diqqət yetirin yalnız mühitin xüsusiyyətlərindən asılıdır və qəbuledicinin və mənbənin hərəkətindən asılı deyildir. Buna görə də mənbənin sabit tezlikdə hərəkəti onun yaydığı vibrasiya yalnız dalğa uzunluğunu dəyişəcək. Həqiqətən, salınma dövrü üçün mənbə məsafəyə gedəcək
, və sürətlərin toplanması qanununa görə dalğa uzaqlaşacaq mənbədən məsafəyə
, və buna görə də onun dalğa uzunluğu
az olacaq (Şəkil 6.11, b).

Qəbuledici ilə əlaqədar olaraq, dalğa, sürətlərin əlavə edilməsi qanununa uyğun olaraq, sürətlə hərəkət edəcəkdir.
və sabit dalğa uzunluğu üçün tezlik mənbə tərəfindən qəbul edilən vibrasiya dəyişəcək və bərabər olacaqdır

Mənbə və qəbuledici bir-birindən uzaqlaşırsa, tezlik düsturunda işarələri dəyişdirmək lazımdır. Nəticə etibarilə, mənbə və qəbuledici bir düz xətt üzrə hərəkət etdikdə qəbuledici tərəfindən qəbul edilən salınım tezliyinin vahid düsturu belə görünəcək:

. (6.36)

Bu düsturdan belə çıxır ki, məsələn, stansiyada yerləşən müşahidəçi üçün yaxınlaşan qatarın səs siqnalının tezliyi ( υ ETC =0, υ İST >0)

stansiyadan uzaqlaşdıqca daha çox və daha az olacaq. Məsələn, səsin sürətini υ = 340 m/s, qatarın sürətini υ = 72 km/saat və səs siqnalının tezliyini ν 0 = 1000 Hz götürsək (bu tezlik insan tərəfindən yaxşı qəbul edilir). qulaq və qulaq 10 Hz-dən çox tezlik fərqi ilə səs dalğalarını fərqləndirir), onda qulaq tərəfindən qəbul edilən siqnalın tezliyi daxilində dəyişəcək

Mənbə və qəbuledici onları birləşdirən düz xəttə bucaq altında yönəldilmiş sürətlərlə hərəkət edərsə, onda tezliyi hesablamaq üçün , qəbuledici tərəfindən qəbul edildikdə, bu düz xəttə onların sürətlərinin proyeksiyalarını götürməlisiniz (Şəkil 6.11, c):

. (6.37)

Doppler effekti elektromaqnit dalğaları üçün də müşahidə olunur. Amma fərqli olaraq

elastik dalğalar, elektromaqnit dalğaları mühit olmadıqda, vakuumda yayıla bilər. Beləliklə, elektromaqnit dalğaları üçün mənbənin və qəbuledicinin mühitə nisbətən hərəkət sürətinin əhəmiyyəti yoxdur. Elektromaqnit dalğaları üçün Lorentz çevrilmələrini və hərəkət edən istinad sistemində zamanın genişlənməsini nəzərə alaraq mənbə və qəbuledicinin nisbi hərəkət sürətini nəzərə almaq lazımdır.

Gəlin nəzərdən keçirək uzununa Doppler effekti. Qəbuledici tərəfindən qeydə alınan elektromaqnit dalğalarının tezliyi üçün bir düstur çıxaraq; müəyyən bir halda, mənbə və qəbuledici onları birləşdirən düz xətt istiqamətində bir-birinə doğru hərəkət edir. Qoy iki I.S.O. – hərəkətsiz İ.S.O. TO(içində stasionar EMW qəbuledicisi var) və üst-üstə düşən koordinat oxları boyunca ona nisbətən hərəkət edir Oh Və oh' I.S.O. TO′ (o, elektromaqnit dalğalarının stasionar mənbəyini ehtiva edir) (şək. 6.12,a).

Gəlin İ.S.O.-da müşahidə olunanları nəzərdən keçirək. TO Və KİMƏ".

1. I.S.O.TO ′ . Elektromaqnit dalğa mənbəyi stasionardır və koordinat oxunun başlanğıcında yerləşir Oh’ (Şəkil 6.12,a). I.S.O.-da yayılır. TO' Dövr ilə EMW
, tezliklər
və dalğa uzunluğu
.

Qəbuledici hərəkət edir, lakin onun hərəkəti qəbul edilən siqnalın tezliyinin dəyişməsinə təsir göstərmir. Bu onunla bağlıdır ki, S.T.O.-nun ikinci postulatına görə, qəbulediciyə nisbətən elektromaqnit dalğasının sürəti həmişə bərabər olacaqdır. ilə, və buna görə də I.S.O-da qəbuledicinin qəbul etdiyi dalğanın tezliyi. KİMƏ" də bərabər olacaq ,

2. İ.S.O.TO . EMW qəbuledicisi sabitdir və EMW mənbəyi ox istiqamətində hərəkət edir Oh sürətlə . Buna görə də mənbə üçün zamanın genişlənməsinin relativistik təsirini nəzərə almaq lazımdır. Bu o deməkdir ki, mənbənin bu inertial sistemdə buraxdığı dalğanın dövrü İ.S.O.-dakı dalğanın dövründən daha böyük olacaqdır.
().

Dalğa uzunluğu üçün , qəbuledici istiqamətində mənbə tərəfindən yayılan, yazıla bilər

Bu ifadə dövr üçün imkan verir T və tezliklər I.S.O-da EMW qəbuledicisi tərəfindən qəbul edilən. TO, aşağıdakı düsturları yazın:

, (6.38)

burada nəzərə alınır ki, elektromaqnit dalğasının qəbulediciyə nisbətən sürəti İ.S.O. TO bərabərdir ilə.

Mənbə və qəbuledici çıxarılarsa, (6.38) düsturunda işarələri dəyişdirmək lazımdır. Bu halda, qəbuledici tərəfindən qeydə alınan radiasiya tezliyi mənbənin yaydığı dalğa tezliyi ilə müqayisədə azalacaq, yəni. görünən işıq spektrində qırmızı sürüşmə müşahidə olunur.

Göründüyü kimi (6.38) ifadəsi mənbə və qəbuledicinin sürətini ayrıca daxil etmir, yalnız onların nisbi hərəkət sürətini ehtiva edir.

Elektromaqnit dalğaları üçün də müşahidə olunur transvers Doppler effekti, bu, hərəkət edən inertial istinad sistemində zamanın genişlənməsinin təsiri ilə bağlıdır. Elektromaqnit dalğa mənbəyinin sürəti müşahidə xəttinə perpendikulyar olduqda (şək. 6.12, b) bir an götürək, onda mənbə qəbulediciyə doğru hərəkət etmir və buna görə də onun buraxdığı dalğanın uzunluğu dəyişmir. (
). Qalan yalnız zamanın genişlənməsinin relativistik təsiridir

,
. (6.39)

Transvers Doppler effekti üçün tezliyin dəyişməsi uzununa Doppler effektindən əhəmiyyətli dərəcədə az olacaq. Həqiqətən, uzununa və eninə təsirlər üçün (6.38) və (6.39) düsturlarından istifadə edərək tapılan tezliklərin nisbəti vahiddən əhəmiyyətli dərəcədə az olacaq:
.

Transvers Doppler effekti eksperimental olaraq təsdiqləndi ki, bu da xüsusi nisbilik nəzəriyyəsinin doğruluğunu bir daha sübut etdi.

Burada (6.39) düsturunun lehinə təqdim olunan arqumentlər özünü ciddi göstərmir, lakin düzgün nəticə verir. Ümumiyyətlə, ixtiyari bir bucaq üçün müşahidə xətti ilə mənbənin sürəti arasında , aşağıdakı düsturu yaza bilərik

, (6.40) burada bucaq - bu müşahidə xətti ilə mənbənin sürəti arasındakı bucaqdır, bax (Şəkil 6.12, b).

Bir mühitdə elastik dalğalar üçün transvers Doppler effekti yoxdur. Bu onunla əlaqədardır ki, qəbuledici tərəfindən qəbul edilən dalğanın tezliyini müəyyən etmək üçün mənbə ilə qəbuledicini birləşdirən düz xətt üzrə sürətlərin proyeksiyaları götürülür (bax. Şəkil 6.11, c) və zaman genişlənməsi yoxdur. elastik dalğalar.

Doppler effekti geniş praktik tətbiqlərə malikdir, məsələn, ulduzların və qalaktikaların emissiya spektrlərində xətlərin Doppler (qırmızı) yerdəyişməsi ilə sürətlərinin ölçülməsi üçün; radarda və sonarda hərəkət edən hədəflərin sürətlərinin müəyyən edilməsi üçün; cisimlərin temperaturunun Doppler üsulu ilə ölçülməsi üçün atom və molekulların emissiya xətlərinin genişləndirilməsi və s.

Fenomenin mahiyyəti

Sireni işə salan avtomobil müşahidəçinin yanından keçərkən Doppler effektini praktikada müşahidə etmək asandır. Tutaq ki, siren müəyyən bir ton çıxarır və o, dəyişmir. Avtomobil müşahidəçiyə nisbətən hərəkət etmədikdə, o, sirenin yaratdığı tonu dəqiq eşidir. Lakin avtomobil müşahidəçiyə yaxınlaşarsa, səs dalğalarının tezliyi artacaq (və uzunluğu azalacaq) və müşahidəçi sirenin əslində buraxdığı səsdən daha yüksək səs eşidəcək. Maşın müşahidəçinin yanından keçdiyi anda o, sirenin həqiqətən çıxardığı tonu eşidəcək. Avtomobil daha da irəli getdikdə və yaxınlaşmaq əvəzinə uzaqlaşdıqda, müşahidəçi səs dalğalarının aşağı tezliyi (və müvafiq olaraq daha uzun) səbəbindən daha aşağı bir ton eşidəcəkdir.

Riyazi təsvir

Sabit qəbuledici tərəfindən qeydə alınan tezlik

qəbuledicinin mühitə nisbətən sürəti haradadır (mənbəyə doğru hərəkət edərsə müsbətdir).

Tezlik dəyərini düstur (2)-də (1) düsturdan əvəz edərək, ümumi vəziyyət üçün düstur alırıq:

Relyativistik Doppler effekti iki səbəblə bağlıdır:

mənbə və qəbuledicinin nisbi hərəkəti ilə tezlik dəyişməsinin klassik analoqu;

Doppler effektini necə müşahidə etmək olar

Ərizə

Doppler radar, obyektdən əks olunan siqnalın tezliyindəki dəyişikliyi ölçən radardır. Tezliyin dəyişməsinə əsasən, obyektin sürətinin radial komponenti hesablanır (sürətin obyektdən və radardan keçən düz xəttə proyeksiyası). Doppler radarları müxtəlif sahələrdə istifadə edilə bilər: təyyarələrin, gəmilərin, avtomobillərin, hidrometeorların (məsələn, buludların), dəniz və çay axınlarının və digər obyektlərin sürətini təyin etmək üçün.

Astronomiya
- Ulduzların, qalaktikaların və digər göy cisimlərinin radial hərəkət sürəti spektr xətlərinin yerdəyişməsi ilə müəyyən edilir. Doppler effektindən istifadə etməklə onların radial sürəti göy cisimlərinin spektrindən müəyyən edilir. İşıq titrəyişlərinin dalğa uzunluqlarının dəyişməsi ona gətirib çıxarır ki, mənbənin spektrindəki bütün spektral xətlər, əgər onun radial sürəti müşahidəçidən uzaqlaşarsa (qırmızı sürüşmə) uzun dalğalara, istiqaməti isə qısa olanlara doğru sürüşür. onun radial sürəti müşahidəçiyə doğrudur (bənövşəyi yerdəyişmə) . Mənbənin sürəti işığın sürəti (300.000 km/s) ilə müqayisədə kiçikdirsə, radial sürət işığın sürətinin istənilən spektral xəttin dalğa uzunluğunun dəyişməsinə vurulan və dalğa uzunluğuna bölünən işığın sürətinə bərabərdir. stasionar mənbədə eyni xətt.
- Ulduzların temperaturu spektral xətlərin eninin artırılması ilə müəyyən edilir
Qeyri-invaziv axın sürətinin ölçülməsi. Doppler effekti mayelərin və qazların axın sürətini ölçmək üçün istifadə olunur. Bu metodun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, sensorların birbaşa axına yerləşdirilməsini tələb etmir. Sürət ultrasəsin mühitin qeyri-bərabərliyinə (asma hissəcikləri, əsas axınla qarışmayan maye damcıları, qaz baloncukları) səpilməsi ilə müəyyən edilir.
Təhlükəsizlik siqnalları. Hərəkət edən obyektləri aşkar etmək üçün
Koordinatların təyini. Cospas-Sarsat peyk sistemində fövqəladə vericinin yerdəki koordinatları peyk tərəfindən ondan alınan radiosiqnaldan Doppler effektindən istifadə etməklə müəyyən edilir.

İncəsənət və mədəniyyət

“Böyük partlayış nəzəriyyəsi” adlı Amerika komediya televiziya serialının 1-ci mövsümünün 6-cı seriyasında Dr. Sheldon Cooper Halloween bayramına gedir və bunun üçün Doppler effektini simvolizə edən kostyum geyinir. Ancaq orada olan hər kəs (dostları istisna olmaqla) onun zebra olduğunu düşünür.

Qeydlər

həmçinin bax

Bağlantılar

Okean cərəyanlarını ölçmək üçün Doppler effektindən istifadə

Wikimedia Fondu. 2010.

Digər lüğətlərdə "Doppler effekti"nin nə olduğuna baxın:

Doppler effekti- Doppler effekti Ötürücü qəbulediciyə və ya əksinə hərəkət etdikdə tezliyin dəyişməsi. [L.M. Nevdyaev. Telekommunikasiya texnologiyaları. İngiliscə-rusca izahlı lüğət arayış kitabı. Redaktə edən Yu.M. Qornostayeva. Moskva… Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

Qəbuledici adlandıracağımız mühitin titrəyişlərini qəbul edən dalğa mənbəyindən müəyyən məsafədə qaz və ya maye içərisində bir cihaz olsun. Dalğaların mənbəyi və qəbuledicisi dalğanın yayıldığı mühitə nisbətən stasionardırsa, o zaman qəbuledicinin qəbul etdiyi rəqslərin tezliyi mənbənin salınımlarının tezliyinə bərabər olacaqdır. Mənbə və ya qəbuledici və ya onların hər ikisi mühitə nisbətən hərəkət edərsə, qəbuledicinin qəbul etdiyi v tezliyi fərqli ola bilər. Bu fenomen Doppler effekti adlanır.

Fərz edək ki, mənbə və qəbuledici onları birləşdirən düz xətt boyunca hərəkət edir. Mənbə qəbulediciyə doğru hərəkət edərsə, mənbənin sürəti müsbət, qəbuledicidən uzaqlaşdıqda isə mənfi hesab ediləcək. Eynilə, qəbuledici mənbəyə doğru hərəkət edərsə, qəbuledicinin sürəti müsbət, qəbuledici mənbədən uzaq bir istiqamətdə hərəkət edərsə mənfi hesab ediləcəkdir.

Əgər mənbə hərəkətsizdirsə və tezliklə yellənirsə, onda mənbə rəqsi tamamlayana qədər birinci rəqsin yaratdığı dalğanın “zirvəsi” mühitdə v yolu keçmək üçün vaxt qazanacaq (v - sürətdir. dalğanın mühitə nisbətən yayılması). Nəticə etibarı ilə, mənbə tərəfindən bir saniyəlik “təpələr” və “çuxurlar”da yaranan dalğalar v uzunluğuna uyğun olacaq. Əgər mənbə mühitə nisbətən sürətlə hərəkət edirsə, onda mənbə rəqsi tamamladığı anda birinci rəqsin yaratdığı “sillə” mənbədən bir qədər aralıda yerləşəcəkdir (şək. 103.1). Nəticə etibarilə, dalğanın “qırtlaqları” və “çuxurları” uzunluğu boyunca uyğunlaşacaq ki, dalğa uzunluğu bərabər olacaq.

Bir saniyədən sonra "silsilələr" və "dərələr" v uzunluğunda uzanan stasionar qəbuledicinin yanından keçəcək. Qəbuledici sürətlə hərəkət edərsə, 1 s davam edən vaxt intervalının sonunda o, bu intervalın əvvəlində ədədi olaraq bərabər məsafədə olan bir "depressiya" hiss edəcəkdir.

Beləliklə, qəbuledici sayca bərabər uzunluğa uyğun olan “silsilələrə” və “dərələrə” uyğun gələn salınımları ikinci bir anda qavrayacaq (Şəkil 103.2) və tezliklə salınacaq.

Bu düsturda K ifadəsini (103.1) əvəz edərək əldə edirik

(103.2)

(103.2) düsturundan belə çıxır ki, mənbə və qəbuledici elə hərəkət etdikdə, aralarındakı məsafə azaldıqda, qəbuledicinin qəbul etdiyi v tezliyi mənbə tezliyindən böyük olur.

Mənbə ilə qəbuledici arasındakı məsafə artarsa, v-dən az olacaq

Sürətlərin istiqamətləri mənbədən və qəbuledicidən keçən düz xəttlə üst-üstə düşmürsə, (103.2) düsturunun əvəzinə vektorların göstərilən düz xəttin istiqamətinə proyeksiyalarını götürmək lazımdır.

(103.2) düsturundan belə nəticə çıxır ki, səs dalğaları üçün Doppler effekti səsin yayıldığı mühitə nisbətən mənbə və qəbuledicinin hərəkət sürətləri ilə müəyyən edilir. Doppler effekti işıq dalğaları üçün də müşahidə olunur, lakin tezliyi dəyişdirmək üçün düstur (103.2) ilə müqayisədə fərqli bir forma malikdir. Bu, işıq dalğaları üçün titrəmələri "işıq" təşkil edəcək maddi mühitin olmaması ilə əlaqədardır. Buna görə də, işıq mənbəyinin və qəbuledicisinin "orta" ilə müqayisədə sürətləri məna vermir. İşıq vəziyyətində yalnız qəbuledicinin və mənbənin nisbi sürətindən danışmaq olar. İşıq dalğaları üçün Doppler effekti bu sürətin böyüklüyündən və istiqamətindən asılıdır. İşıq dalğaları üçün Doppler effekti § 151-də müzakirə olunur.