Sumber gelombang bergerak ke kiri. Kemudian di sebelah kiri frekuensi gelombangnya menjadi lebih tinggi (lebih banyak), dan di sebelah kanan menjadi lebih rendah (lebih kecil), dengan kata lain jika sumber gelombang mengejar gelombang yang dipancarkannya, maka panjang gelombangnya berkurang. Jika dihilangkan, panjang gelombangnya bertambah.
efek Doppler- perubahan frekuensi dan panjang gelombang yang direkam oleh penerima, yang disebabkan oleh pergerakan sumbernya dan/atau pergerakan penerima.
Inti dari fenomena tersebut
Efek Doppler mudah diamati dalam praktiknya ketika sebuah mobil dengan sirene menyala melewati pengamat. Misalkan sirene mengeluarkan nada tertentu dan tidak berubah. Ketika mobil tidak bergerak relatif terhadap pengamat, maka ia mendengar persis seperti nada sirene. Namun jika mobil mendekati pengamat, maka frekuensinya gelombang suara akan bertambah (dan panjangnya akan berkurang), dan pengamat akan mendengar lebih banyak nada tinggi, apa yang sebenarnya dihasilkan oleh sirene. Pada saat mobil melewati pengamat, dia akan mendengar nada yang sebenarnya dihasilkan oleh sirene tersebut. Dan ketika mobil melaju lebih jauh dan menjauh daripada mendekat, pengamat akan mendengar nada yang lebih rendah karena frekuensi gelombang suara yang lebih rendah (dan, karenanya, panjangnya lebih panjang).
Yang juga penting adalah kasus ketika partikel bermuatan bergerak dalam medium dengan kecepatan relativistik. Dalam hal ini, radiasi Cherenkov, yang berhubungan langsung dengan efek Doppler, dicatat dalam sistem laboratorium.
Deskripsi matematika
Jika sumber gelombang bergerak relatif terhadap medium, maka jarak antara puncak gelombang (panjang gelombang) bergantung pada kecepatan dan arah pergerakan. Jika sumber bergerak menuju penerima, yaitu mengejar gelombang yang dipancarkannya, maka panjang gelombangnya berkurang; jika menjauhinya, panjang gelombangnya bertambah:
| , |
dimana adalah frekuensi sumber gelombang memancarkan gelombang, adalah kecepatan rambat gelombang dalam medium, adalah kecepatan sumber gelombang relatif terhadap medium (positif jika sumber mendekati penerima dan negatif jika menjauh).
Frekuensi direkam oleh penerima tetap
dimana adalah kecepatan penerima relatif terhadap medium (positif jika bergerak menuju sumber).
Mengganti nilai frekuensi dari rumus (1) ke rumus (2), kita memperoleh rumus untuk kasus umum:
dimana adalah kecepatan cahaya, adalah kecepatan sumber relatif terhadap penerima (pengamat), adalah sudut antara arah ke sumber dan vektor kecepatan dalam sistem acuan penerima. Jika sumber menjauhi pengamat secara radial, maka jika mendekati - .
Efek Doppler relativistik disebabkan oleh dua alasan:
- analog klasik perubahan frekuensi dengan pergerakan relatif sumber dan penerima;
Faktor terakhir mengarah pada efek Doppler transversal, ketika sudut antara vektor gelombang dan kecepatan sumber sama dengan . Dalam hal ini, perubahan frekuensi merupakan efek relativistik murni yang tidak memiliki analogi klasik.
Cara mengamati efek Doppler
Karena fenomena ini merupakan karakteristik gelombang dan aliran partikel apa pun, maka sangat mudah untuk mengamati suara. Frekuensi getaran suara dirasakan oleh telinga sebagai nada. Anda perlu menunggu sampai ada mobil atau kereta api yang melaju kencang melewati Anda, mengeluarkan suara, misalnya sirene atau sekadar bunyi bip. Anda akan mendengar bahwa ketika mobil mendekati Anda, nada suaranya akan lebih tinggi, kemudian, ketika mobil mencapai Anda, suaranya akan turun tajam dan kemudian, saat mobil menjauh, mobil akan membunyikan klakson dengan nada yang lebih rendah.
Aplikasi
- Radar Doppler adalah radar yang mengukur perubahan frekuensi sinyal yang dipantulkan dari suatu objek. Berdasarkan perubahan frekuensi, komponen radial kecepatan benda dihitung (proyeksi kecepatan pada garis lurus yang melalui benda dan radar). Radar Doppler dapat digunakan di berbagai bidang: untuk menentukan kecepatan pesawat, kapal, mobil, hidrometeor (misalnya awan), arus laut dan sungai, dan objek lainnya.
- Astronomi
- Kecepatan radial gerak bintang, galaksi dan lain-lain ditentukan oleh pergeseran garis spektrum. benda langit. Dengan menggunakan efek Doppler, kecepatan radialnya ditentukan dari spektrum benda langit. Perubahan panjang gelombang getaran cahaya menyebabkan semua garis spektrum pada spektrum sumber bergeser ke arah gelombang panjang jika kecepatan radialnya menjauhi pengamat (pergeseran merah), dan ke arah gelombang pendek jika arahnya. kecepatan radialnya menuju pengamat (pergeseran ungu). Jika kecepatan sumber kecil dibandingkan dengan kecepatan cahaya (300.000 km/s), maka kecepatan radial sama dengan kecepatan cahaya dikalikan dengan perubahan panjang gelombang garis spektral dan dibagi dengan panjang gelombang sumber. garis yang sama pada sumber stasioner.
- Suhu bintang ditentukan dengan bertambahnya lebar garis spektrum
- Pengukuran kecepatan aliran non-invasif. Efek Doppler digunakan untuk mengukur laju aliran cairan dan gas. Keuntungan metode ini adalah tidak memerlukan penempatan sensor langsung ke aliran. Kecepatan ditentukan oleh hamburan ultrasonik pada ketidakhomogenan medium (partikel suspensi, tetesan cairan yang tidak bercampur dengan aliran utama, gelembung gas).
- Alarm keamanan. Untuk mendeteksi benda bergerak
- Penentuan koordinat. DI DALAM sistem satelit Koordinat Cospas-Sarsat dari pemancar darurat di darat ditentukan oleh satelit dari sinyal radio yang diterimanya, menggunakan efek Doppler.
Seni dan budaya
- Dalam episode ke-6 musim pertama serial televisi komedi Amerika “The Big Bang Theory”, Dr. Sheldon Cooper pergi ke Halloween, di mana ia mengenakan kostum yang melambangkan efek Doppler. Namun, semua orang yang hadir (kecuali temannya) mengira dia adalah seekor zebra.
Catatan
Lihat juga
Tautan
- Menggunakan efek Doppler untuk mengukur arus laut
Yayasan Wikimedia. 2010.
- Lilin
- Polimorfisme virus komputer
Lihat apa itu “Efek Doppler” di kamus lain:
efek Doppler- Efek Doppler Perubahan frekuensi yang terjadi bila pemancar bergerak relatif terhadap penerima atau sebaliknya. [L.M. Nevdyaev. Teknologi telekomunikasi. Bahasa Inggris Bahasa Rusia Kamus direktori. Diedit oleh Yu.M. Gornostaeva. Moskow … Panduan Penerjemah Teknis
efek Doppler- Doplerio reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Efek Doppler vok. Efek Doppler, m rus. Efek Doppler, m; Fenomena Doppler, dan pranc. effet Doppler, m … Terminal fisik
efek Doppler- Doppler io efektas statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. Efek Doppler vok. Efek Doppler, m rus. Efek Doppler, m; Efek Doppler, m pranc. effet Doppler, m ryšiai: sinonimas – Doplerio efektas … Automatikos terminų žodynas
efek Doppler- Doplerio efektas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Spinduliuotės stebimo bangos ilgio pasikeitimas, šaltiniuii judant stebėtojo jo atžvilgiu. atitikmenys: bahasa inggris. Efek Doppler vok. Efek Doppler, m rus. Efek Doppler, m; Efek Doppler, m... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
efek Doppler- Status Doplerio efektas T sritis Standartizacija dan metrologi apibrėžtis Matuojamosios spinduliuotės dažnio pokytis, atsirandantis dari reliatyviojo judesio tarp pirminio ar antrinio šaltinio ir stebėtojo. atitikmenys: bahasa inggris. Efek Doppler vok... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
Jika sumber gelombang bergerak relatif terhadap medium, maka jarak antara puncak gelombang (panjang gelombang) bergantung pada kecepatan dan arah pergerakan. Jika sumber bergerak menuju penerima, yaitu mengejar gelombang yang dipancarkannya, maka panjang gelombangnya berkurang. Jika dihilangkan, panjang gelombangnya bertambah.
Frekuensi gelombang masuk pandangan umum, hanya bergantung pada seberapa cepat penerima bergerak
Segera setelah gelombang mulai bergerak dari sumbernya, kecepatan rambatnya hanya ditentukan oleh sifat-sifat medium tempat gelombang itu merambat - sumber gelombang tidak lagi berperan. Di permukaan air, misalnya, gelombang, setelah tereksitasi, kemudian merambat hanya karena interaksi gaya tekanan, tegangan permukaan, dan gravitasi. Gelombang akustik merambat di udara (dan media penghantar suara lainnya) karena transmisi perbedaan tekanan yang terarah. Dan tidak ada mekanisme perambatan gelombang yang bergantung pada sumber gelombang. Karena itu efek Doppler.
Agar lebih jelas, mari kita perhatikan contoh pada mobil yang dilengkapi sirene.
Pertama-tama mari kita asumsikan bahwa mobil tersebut diam. Suara sirene mencapai kita karena membran elastis di dalamnya bekerja secara berkala di udara, menciptakan kompresi di dalamnya - area tekanan darah tinggi, - bergantian dengan pelepasan. Puncak kompresi - “puncak” gelombang akustik - merambat melalui medium (udara) hingga mencapai telinga kita dan mempengaruhi gendang telinga. Jadi, saat mobil dalam keadaan diam, kita akan terus mendengar nada sinyal yang tidak berubah.
Namun begitu mobil mulai bergerak ke arah Anda, mobil baru akan ditambahkan Memengaruhi. Selama waktu dari pancaran puncak gelombang satu ke puncak gelombang berikutnya, mobil akan menempuh jarak tertentu ke arah Anda. Oleh karena itu, sumber setiap puncak gelombang berikutnya akan semakin dekat. Akibatnya, gelombang akan mencapai telinga Anda lebih sering dibandingkan saat mobil dalam keadaan diam, dan nada suara yang Anda rasakan akan meningkat. Sebaliknya, jika mobil yang dilengkapi klakson dikemudikan ke arah berlawanan, puncak gelombang akustik akan lebih jarang sampai ke telinga Anda, dan frekuensi suara yang dirasakan akan berkurang.
Memiliki penting dalam astronomi, sonar dan radar. Dalam astronomi, pergeseran Doppler pada frekuensi tertentu dari cahaya yang dipancarkan dapat digunakan untuk menilai kecepatan pergerakan bintang sepanjang garis pengamatannya. Hasil yang paling mengejutkan diperoleh dari pengamatan pergeseran Doppler frekuensi cahaya dari galaksi jauh: apa yang disebut pergeseran merah menunjukkan bahwa semua galaksi bergerak menjauhi kita dengan kecepatan sekitar setengah kecepatan cahaya, dan semakin bertambah seiring jarak. Pertanyaan apakah alam semesta mengembang dengan cara yang sama atau apakah pergeseran merah disebabkan oleh hal lain selain “hamburan” galaksi masih belum terjawab.
Dalam rumus yang kami gunakan.
Di bawah efek Doppler memahami perubahan frekuensi yang direkam oleh penerima gelombang yang berhubungan dengan pergerakan sumber dan penerima. Efek ini pertama kali dibuktikan secara teoritis dalam akustik dan optik oleh fisikawan Austria K. Doppler pada tahun 1842.
Mari kita perhatikan penurunan rumus yang menentukan frekuensi gelombang elastis yang dirasakan oleh penerima, dengan menggunakan contoh dua kasus khusus. 1. Media berisi sumber diam dan penerima gelombang bunyi. Frekuensi dan panjang gelombang yang dipancarkan oleh sumber 
, bergerak dengan kecepatan 
, mencapai penerima dan menciptakan osilasi dengan frekuensi yang sama di dalamnya 
(Gbr. 6.11, a). 2. Sumber dan gelombang yang dipancarkannya bergerak sepanjang sumbu Sapi. Penerima bergerak ke arah mereka. Perhatikan bahwa kecepatan gelombang 
hanya bergantung pada sifat medium dan tidak bergantung pada pergerakan penerima dan sumber. Oleh karena itu, pergerakan sumber pada frekuensi konstan 
getaran yang dipancarkannya hanya akan mengubah panjang gelombang. Memang, sumber periode osilasi 
akan menempuh jarak 
, dan menurut hukum penjumlahan kecepatan gelombang akan menjauh dari sumber ke kejauhan 
, dan karena itu panjang gelombangnya 
akan ada lebih sedikit 
(Gbr. 6.11, b).
Sehubungan dengan penerima, gelombang, sesuai dengan hukum penjumlahan kecepatan, akan bergerak dengan kecepatan tertentu 
dan untuk panjang gelombang konstan 
frekuensi 
getaran yang dirasakan oleh sumber akan berubah dan seimbang
.
Jika sumber dan penerima saling menjauh, maka dalam rumus frekuensi 
tanda-tandanya perlu diubah. Oleh karena itu, rumus tunggal frekuensi osilasi yang dirasakan penerima ketika sumber dan penerima bergerak dalam satu garis lurus akan terlihat seperti ini:
.
(6.36)
Dari rumus ini dapat disimpulkan bahwa untuk seorang pengamat yang berada, misalnya di sebuah stasiun, frekuensi sinyal suara kereta api yang mendekat ( υ DLL =0, υ IST >0)
akan lebih banyak, dan lebih sedikit saat Anda menjauh dari stasiun. Misalnya, kita mengambil kecepatan suara υ = 340 m/s, kecepatan kereta api υ = 72 km/jam, dan frekuensi sinyal suara ν 0 = 1000 Hz (frekuensi ini dapat diterima dengan baik oleh manusia). telinga, dan telinga membedakan gelombang suara dengan perbedaan frekuensi lebih besar dari 10 Hz), maka frekuensi sinyal yang dirasakan oleh telinga akan bervariasi dalam
=
Jika sumber dan penerima bergerak dengan kecepatan yang berarah membentuk sudut terhadap garis lurus yang menghubungkannya, maka frekuensinya dihitung 
, yang dirasakan oleh penerima, Anda perlu memproyeksikan kecepatannya ke garis lurus ini (Gbr. 6.11, c):
.
(6.37)
Efek Doppler juga diamati pada gelombang elektromagnetik. Tapi berbeda
gelombang elastis, gelombang elektromagnetik dapat merambat tanpa adanya medium, dalam ruang hampa. Oleh karena itu, untuk gelombang elektromagnetik, kecepatan pergerakan sumber dan penerima relatif terhadap medium tidak menjadi masalah. Untuk gelombang elektromagnetik, kecepatan relatif pergerakan sumber dan penerima perlu diperhitungkan, dengan mempertimbangkan transformasi Lorentz dan pelebaran waktu dalam kerangka acuan bergerak.
Mari kita pertimbangkan efek Doppler memanjang. Mari kita turunkan rumus frekuensi gelombang elektromagnetik yang direkam oleh penerima; dalam kasus tertentu, sumber dan penerima bergerak menuju satu sama lain searah dengan garis lurus yang menghubungkan keduanya. Biarkan ada dua ISO. – ISO tidak bergerak KE(ada penerima EMW stasioner di dalamnya) dan bergerak relatif terhadapnya sepanjang sumbu koordinat yang bertepatan Oh Dan Oh' ISO KE′ (berisi sumber gelombang elektromagnetik stasioner) (Gbr. 6.12,a).
Mari kita pertimbangkan apa yang diamati di I.S.O. KE Dan KE".
1.
ISOKE
′
. Sumber gelombang elektromagnetik bersifat stasioner dan terletak pada titik asal sumbu koordinat Oh' (Gbr. 6.12,a). Ini memancarkan dalam ISO. KE'EMW dengan titik 
, frekuensi 
dan panjang gelombang 
.
Penerima bergerak, namun pergerakannya tidak mempengaruhi perubahan frekuensi sinyal yang diterima. Hal ini disebabkan menurut postulat kedua S.T.O., cepat rambat gelombang elektromagnetik relatif terhadap penerima akan selalu sama dengan Dengan, dan oleh karena itu frekuensi gelombang yang diterima oleh penerima di I.S.O. KE" juga akan setara 
,
2. ISOKE
. Penerima EMW tidak bergerak, dan sumber EMW bergerak searah sumbu Oh dengan kecepatan 
. Oleh karena itu, untuk sumbernya perlu memperhitungkan efek relativistik dari pelebaran waktu. Artinya periode gelombang yang dipancarkan sumber pada kerangka inersia ini akan lebih besar dibandingkan periode gelombang pada ISO. 
().
Untuk panjang gelombang 
, yang dipancarkan oleh sumber ke arah penerima, dapat ditulis
Ungkapan ini memungkinkan adanya periode T dan frekuensi 
dirasakan oleh penerima EMW di I.S.O. KE, tuliskan rumus berikut:
,
(6.38)
dimana diperhitungkan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik relatif terhadap penerima di I.S.O. KE sama dengan Dengan.
Jika sumber dan penerima dihilangkan, maka perlu mengubah tanda pada rumus (6.38). Dalam hal ini frekuensi radiasi yang direkam oleh penerima akan berkurang dibandingkan dengan frekuensi gelombang yang dipancarkan sumber, yaitu. pergeseran merah dalam spektrum cahaya tampak diamati.
Seperti yang Anda lihat, persamaan (6.38) tidak mencakup kecepatan sumber dan penerima secara terpisah, hanya kecepatan gerak relatifnya.
Untuk gelombang elektromagnetik juga diamati efek Doppler transversal, yang dikaitkan dengan pengaruh pelebaran waktu dalam kerangka acuan inersia yang bergerak. Mari kita ambil waktu ketika kecepatan sumber gelombang elektromagnetik tegak lurus terhadap garis pengamatan (Gbr. 6.12, b), maka sumber tidak bergerak menuju penerima sehingga panjang gelombang yang dipancarkannya tidak berubah. ( 
). Yang tersisa hanyalah efek relativistik dari pelebaran waktu
,
.
(6.39)
Untuk efek Doppler transversal, perubahan frekuensi akan jauh lebih kecil dibandingkan efek Doppler longitudinal. Memang, rasio frekuensi yang ditemukan dengan menggunakan rumus (6.38) dan (6.39) untuk efek memanjang dan melintang akan jauh lebih kecil dari satu: 
.
Efek Doppler transversal dikonfirmasi secara eksperimental, yang sekali lagi membuktikan validitas teori relativitas khusus.
Argumen yang mendukung rumus (6.39) yang disajikan di sini tidak berpura-pura ketat, tetapi memberikan hasil yang benar. Secara umum, untuk sudut sembarang 
antara garis pengamatan dan kecepatan sumber 
, kita dapat menulis rumus berikut
, (6.40) dimana sudutnya 
- ini adalah sudut antara garis pengamatan dan kecepatan sumber, lihat (Gbr. 6.12, b).
Efek Doppler transversal tidak ada pada gelombang elastis dalam suatu medium. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa, untuk menentukan frekuensi gelombang yang dirasakan oleh penerima, proyeksi kecepatan diambil pada garis lurus yang menghubungkan sumber dan penerima (lihat Gambar 6.11, c), dan tidak ada pelebaran waktu untuk gelombang elastis.
Efek Doppler memiliki penerapan praktis yang luas, misalnya untuk mengukur kecepatan bintang dan galaksi dengan pergeseran garis Doppler (merah) dalam spektrum emisinya; untuk menentukan kecepatan sasaran bergerak di radar dan sonar; untuk mengukur suhu benda dengan perluasan Doppler pada garis emisi atom dan molekul, dll.
Sumber gelombang bergerak ke kiri. Kemudian di sebelah kiri frekuensi gelombangnya menjadi lebih tinggi (lebih banyak), dan di sebelah kanan menjadi lebih rendah (lebih kecil), dengan kata lain jika sumber gelombang mengejar gelombang yang dipancarkannya, maka panjang gelombangnya berkurang. Jika dihilangkan, panjang gelombangnya bertambah.
efek Doppler- perubahan frekuensi dan panjang gelombang yang direkam oleh penerima, yang disebabkan oleh pergerakan sumbernya dan/atau pergerakan penerima.
Inti dari fenomena tersebut
Efek Doppler mudah diamati dalam praktiknya ketika sebuah mobil dengan sirene menyala melewati seorang pengamat. Misalkan sirene mengeluarkan nada tertentu dan tidak berubah. Ketika mobil tidak bergerak relatif terhadap pengamat, maka ia mendengar persis seperti nada sirene. Namun jika mobil bergerak mendekati pengamat, frekuensi gelombang suara akan bertambah (dan panjangnya akan berkurang), dan pengamat akan mendengar nada yang lebih tinggi daripada nada yang sebenarnya dikeluarkan oleh sirene. Pada saat mobil melewati pengamat, dia akan mendengar nada yang sebenarnya dihasilkan oleh sirene tersebut. Dan ketika mobil melaju lebih jauh dan menjauh daripada mendekat, pengamat akan mendengar nada yang lebih rendah karena frekuensi gelombang suara yang lebih rendah (dan, karenanya, panjangnya lebih panjang).
Yang juga penting adalah kasus ketika partikel bermuatan bergerak dalam medium dengan kecepatan relativistik. Dalam hal ini, radiasi Cherenkov, yang berhubungan langsung dengan efek Doppler, dicatat dalam sistem laboratorium.
Deskripsi matematika
Jika sumber gelombang bergerak relatif terhadap medium, maka jarak antara puncak gelombang (panjang gelombang) bergantung pada kecepatan dan arah pergerakan. Jika sumber bergerak menuju penerima, yaitu mengejar gelombang yang dipancarkannya, maka panjang gelombangnya berkurang; jika menjauhinya, panjang gelombangnya bertambah:
| , |
dimana adalah frekuensi sumber gelombang memancarkan gelombang, adalah kecepatan rambat gelombang dalam medium, adalah kecepatan sumber gelombang relatif terhadap medium (positif jika sumber mendekati penerima dan negatif jika menjauh).
Frekuensi direkam oleh penerima tetap
dimana adalah kecepatan penerima relatif terhadap medium (positif jika bergerak menuju sumber).
Mengganti nilai frekuensi dari rumus (1) ke rumus (2), kita memperoleh rumus untuk kasus umum:
dimana adalah kecepatan cahaya, adalah kecepatan sumber relatif terhadap penerima (pengamat), adalah sudut antara arah ke sumber dan vektor kecepatan dalam sistem acuan penerima. Jika sumber menjauhi pengamat secara radial, maka jika mendekati - .
Efek Doppler relativistik disebabkan oleh dua alasan:
- analog klasik perubahan frekuensi dengan pergerakan relatif sumber dan penerima;
Faktor terakhir mengarah pada efek Doppler transversal, ketika sudut antara vektor gelombang dan kecepatan sumber sama dengan . Dalam hal ini, perubahan frekuensi merupakan efek relativistik murni yang tidak memiliki analogi klasik.
Cara mengamati efek Doppler
Karena fenomena ini merupakan karakteristik gelombang dan aliran partikel apa pun, maka sangat mudah untuk mengamati suara. Frekuensi getaran suara dirasakan oleh telinga sebagai nada. Anda perlu menunggu sampai ada mobil atau kereta api yang melaju kencang melewati Anda, mengeluarkan suara, misalnya sirene atau sekadar bunyi bip. Anda akan mendengar bahwa ketika mobil mendekati Anda, nada suaranya akan lebih tinggi, kemudian, ketika mobil mencapai Anda, suaranya akan turun tajam dan kemudian, saat mobil menjauh, mobil akan membunyikan klakson dengan nada yang lebih rendah.
Aplikasi
- Radar Doppler adalah radar yang mengukur perubahan frekuensi sinyal yang dipantulkan dari suatu objek. Berdasarkan perubahan frekuensi, komponen radial kecepatan benda dihitung (proyeksi kecepatan pada garis lurus yang melalui benda dan radar). Radar Doppler dapat digunakan di berbagai bidang: untuk menentukan kecepatan pesawat, kapal, mobil, hidrometeor (misalnya awan), arus laut dan sungai, dan objek lainnya.
- Astronomi
- Kecepatan radial gerak bintang, galaksi, dan benda langit lainnya ditentukan oleh perpindahan garis spektrum. Dengan menggunakan efek Doppler, kecepatan radialnya ditentukan dari spektrum benda langit. Perubahan panjang gelombang getaran cahaya menyebabkan semua garis spektrum pada spektrum sumber bergeser ke arah gelombang panjang jika kecepatan radialnya menjauhi pengamat (pergeseran merah), dan ke arah gelombang pendek jika arahnya. kecepatan radialnya menuju pengamat (pergeseran ungu). Jika kecepatan sumber kecil dibandingkan dengan kecepatan cahaya (300.000 km/s), maka kecepatan radial sama dengan kecepatan cahaya dikalikan dengan perubahan panjang gelombang garis spektral dan dibagi dengan panjang gelombang sumber. garis yang sama pada sumber stasioner.
- Suhu bintang ditentukan dengan bertambahnya lebar garis spektrum
- Pengukuran kecepatan aliran non-invasif. Efek Doppler digunakan untuk mengukur laju aliran cairan dan gas. Keuntungan metode ini adalah tidak memerlukan penempatan sensor langsung ke aliran. Kecepatan ditentukan oleh hamburan ultrasonik pada ketidakhomogenan medium (partikel suspensi, tetesan cairan yang tidak bercampur dengan aliran utama, gelembung gas).
- Alarm keamanan. Untuk mendeteksi benda bergerak
- Penentuan koordinat. Dalam sistem satelit Cospas-Sarsat, koordinat pemancar darurat di darat ditentukan oleh satelit dari sinyal radio yang diterimanya, menggunakan efek Doppler.
Seni dan budaya
- Dalam episode ke-6 musim pertama serial televisi komedi Amerika “The Big Bang Theory”, Dr. Sheldon Cooper pergi ke Halloween, di mana ia mengenakan kostum yang melambangkan efek Doppler. Namun, semua orang yang hadir (kecuali temannya) mengira dia adalah seekor zebra.
Catatan
Lihat juga
Tautan
- Menggunakan efek Doppler untuk mengukur arus laut
Yayasan Wikimedia. 2010.
Lihat apa itu “Efek Doppler” di kamus lain:
efek Doppler- Efek Doppler Perubahan frekuensi yang terjadi bila pemancar bergerak relatif terhadap penerima atau sebaliknya. [L.M. Nevdyaev. Teknologi telekomunikasi. Buku referensi kamus penjelasan Inggris-Rusia. Diedit oleh Yu.M. Gornostaeva. Moskow … Panduan Penerjemah Teknis
efek Doppler- Doplerio reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Efek Doppler vok. Efek Doppler, m rus. Efek Doppler, m; Fenomena Doppler, dan pranc. effet Doppler, m … Terminal fisik
efek Doppler- Doppler io efektas statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. Efek Doppler vok. Efek Doppler, m rus. Efek Doppler, m; Efek Doppler, m pranc. effet Doppler, m ryšiai: sinonimas – Doplerio efektas … Automatikos terminų žodynas
efek Doppler- Doplerio efektas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Spinduliuotės stebimo bangos ilgio pasikeitimas, šaltiniuii judant stebėtojo jo atžvilgiu. atitikmenys: bahasa inggris. Efek Doppler vok. Efek Doppler, m rus. Efek Doppler, m; Efek Doppler, m... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
efek Doppler- Status Doplerio efektas T sritis Standartizacija dan metrologi apibrėžtis Matuojamosios spinduliuotės dažnio pokytis, atsirandantis dari reliatyviojo judesio tarp pirminio ar antrinio šaltinio ir stebėtojo. atitikmenys: bahasa inggris. Efek Doppler vok... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
Misalkan ada suatu alat di dalam gas atau cairan pada jarak tertentu dari sumber gelombang yang menangkap getaran medium, yang kita sebut penerima. Jika sumber dan penerima gelombang berada dalam keadaan diam terhadap medium tempat gelombang merambat, maka frekuensi osilasi yang dirasakan oleh penerima akan sama dengan frekuensi osilasi sumber. Jika sumber atau penerima, atau keduanya, bergerak relatif terhadap medium, maka frekuensi v yang dirasakan penerima mungkin berbeda dari Fenomena ini disebut efek Doppler.
Anggaplah sumber dan penerima bergerak sepanjang garis lurus yang menghubungkan keduanya. Kecepatan sumber akan dianggap positif jika sumber bergerak menuju penerima, dan negatif jika sumber bergerak menjauhi penerima. Demikian pula, kecepatan penerima akan dianggap positif jika penerima bergerak menuju sumber, dan negatif jika penerima bergerak menjauhi sumber.
Jika sumber tidak bergerak dan berosilasi dengan suatu frekuensi, maka pada saat sumber menyelesaikan osilasinya, “puncak” gelombang yang dihasilkan oleh osilasi pertama akan mempunyai waktu untuk menempuh lintasan v dalam medium (v adalah kecepatan perambatan gelombang relatif terhadap medium). Akibatnya, gelombang yang dihasilkan oleh sumber dalam satu detik dari “puncak” dan “palung” akan berada pada panjang v. Jika sumber bergerak relatif terhadap medium dengan kecepatan tertentu, maka pada saat sumber menyelesaikan osilasinya, “punggungan” yang dihasilkan oleh osilasi pertama akan ditempatkan pada jarak dari sumber (Gbr. 103.1). Akibatnya, “puncak” dan “palung” gelombang akan sesuai sepanjang , sehingga panjang gelombangnya akan sama dengan
Dalam sedetik, “punggung bukit” dan “lembah” akan melewati penerima stasioner, yang terletak sepanjang v. Jika penerima bergerak dengan kecepatan, maka pada akhir interval waktu yang berlangsung selama 1 detik, ia akan merasakan “depresi”, yang pada awal interval ini berada pada jarak yang secara numerik sama dengan .
Jadi, dalam sedetik, penerima akan merasakan osilasi yang sesuai dengan "punggung bukit" dan "lembah" yang panjangnya sama dengan (Gbr. 103.2), dan akan berosilasi dengan frekuensi
Mengganti ekspresi (103.1) untuk K ke dalam rumus ini, kita memperoleh
(103.2)
Dari rumus (103.2) dapat disimpulkan bahwa ketika sumber dan penerima bergerak sedemikian rupa sehingga jarak antara keduanya berkurang, frekuensi v yang dirasakan penerima ternyata lebih besar daripada frekuensi sumber.
Jika jarak antara sumber dan penerima bertambah, v akan lebih kecil dari
Jika arah kecepatan tidak bertepatan dengan garis lurus yang melalui sumber dan penerima, alih-alih rumus (103.2), perlu untuk mengambil proyeksi vektor ke arah garis lurus yang ditentukan.
Dari rumus (103.2) dapat disimpulkan bahwa efek Doppler untuk gelombang bunyi ditentukan oleh kecepatan gerak sumber dan penerima relatif terhadap medium tempat rambat bunyi. Efek Doppler juga diamati untuk gelombang cahaya, tetapi rumus perubahan frekuensi memiliki bentuk yang berbeda dari (103.2). Hal ini disebabkan karena untuk gelombang cahaya tidak ada medium material yang getarannya merupakan “cahaya”. Oleh karena itu, kecepatan sumber dan penerima cahaya relatif terhadap “media” tidak masuk akal. Dalam kasus cahaya, kita hanya dapat berbicara tentang kecepatan relatif penerima dan sumber. Efek Doppler untuk gelombang cahaya bergantung pada besar dan arah kecepatannya. Efek Doppler untuk gelombang cahaya dibahas di § 151.
