உடல் அளவுகளை அளவிட டாப்ளர் விளைவைப் பயன்படுத்துதல். டாப்ளர் மாற்றம்

டாப்ளர் விளைவு என்பது ரிசீவரால் பதிவுசெய்யப்பட்ட அலைகளின் நீளம் மற்றும் அதிர்வெண்ணில் ஏற்படும் மாற்றமாகும், இது அவற்றின் மூலத்தின் அல்லது பெறுநரின் இயக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. அதைக் கண்டுபிடித்த கிறிஸ்டியன் டாப்ளரின் நினைவாக விளைவு இந்த பெயரைப் பெற்றது. கருதுகோள் பின்னர் டச்சு விஞ்ஞானி கிறிஸ்டியன் பாலோட் மூலம் ஒரு சோதனை முறை மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டது, அவர் ஒரு திறந்த ரயில் பெட்டியில் ஒரு பித்தளை இசைக்குழுவை வைத்து, மேடையில் மிகவும் திறமையான இசைக்கலைஞர்களின் குழுவைக் கூட்டினார். ஒரு இசைக்குழுவுடன் ஒரு வண்டி மேடைக்கு அருகில் சென்றபோது, ​​​​இசைக்கலைஞர்கள் ஒரு குறிப்பை வாசித்தனர், கேட்பவர்கள் தாங்கள் கேட்டதை காகிதத்தில் எழுதினர். எதிர்பார்த்தபடி, டாப்ளர் விதி கூறியது போல், சுருதியின் கருத்து நேரடியாக சார்ந்தது.

டாப்ளர் விளைவின் செயல்

இந்த நிகழ்வு மிகவும் எளிமையாக விளக்கப்பட்டுள்ளது. காதை அடையும் ஒலி அலையின் அதிர்வெண்ணால் ஒலியின் கேட்கக்கூடிய தொனி பாதிக்கப்படுகிறது. ஒலி மூலம் ஒரு நபரை நோக்கி நகரும் போது, ​​ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த அலையும் வேகமாகவும் வேகமாகவும் வருகிறது. காது அலைகளை அடிக்கடி உணர்கிறது, ஒலியை அதிக ஒலியுடன் தோன்றும். ஆனால் ஒலி மூலமானது விலகிச் செல்லும்போது, ​​அடுத்தடுத்த அலைகள் சற்று மேலே உமிழப்பட்டு முந்தைய அலைகளை விட தாமதமாக காதை அடைகிறது, அதனால்தான் ஒலி குறைவாக உணரப்படுகிறது.

இந்த நிகழ்வு ஒலி மூலத்தின் இயக்கத்தின் போது மட்டுமல்ல, ஒரு நபரின் இயக்கத்தின் போதும் ஏற்படுகிறது. ஒரு அலையில் "ஓடுவது", ஒரு நபர் அதன் முகடுகளை அடிக்கடி கடந்து, ஒலியை அதிகமாக உணர்ந்து, அலையிலிருந்து விலகிச் செல்கிறார் - நேர்மாறாகவும். எனவே, டாப்ளர் விளைவு ஒலி மூலத்தின் இயக்கம் அல்லது அதன் பெறுநரைத் தனித்தனியாகச் சார்ந்து இருக்காது. அவை ஒன்றுக்கொன்று தொடர்புடையதாக நகரும் போது தொடர்புடைய ஒலி உணர்தல் ஏற்படுகிறது, மேலும் இந்த விளைவு ஒலி அலைகளின் சிறப்பியல்பு மட்டுமல்ல, ஒளி மற்றும் கதிரியக்க கதிர்வீச்சுக்கும் ஆகும்.

டாப்ளர் விளைவின் பயன்பாடு

டாப்ளர் விளைவு ஒருபோதும் விளையாடுவதை நிறுத்தாது முக்கிய பங்குஅறிவியல் மற்றும் மனித செயல்பாடுகளின் பல்வேறு துறைகளில். அதன் உதவியுடன், பிரபஞ்சம் தொடர்ந்து விரிவடைகிறது என்பதையும், நட்சத்திரங்கள் ஒருவருக்கொருவர் "ஓடிவிடுகின்றன" என்பதையும் வானியலாளர்கள் கண்டுபிடிக்க முடிந்தது. மேலும், டாப்ளர் விளைவு இயக்க அளவுருக்களை தீர்மானிக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது விண்கலம்மற்றும் கிரகங்கள். போக்குவரத்து போலீஸ் அதிகாரிகள் கார்களுக்கு பயன்படுத்தும் ரேடார்களின் செயல்பாட்டிற்கான அடிப்படையையும் இது உருவாக்குகிறது. அதே விளைவு பயன்படுத்தப்படுகிறது மருத்துவ நிபுணர்கள், உட்செலுத்தலின் போது தமனிகளிலிருந்து நரம்புகளை வேறுபடுத்த அல்ட்ராசவுண்ட் சாதனத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.

அதிவேகமாகச் செல்லும் தீயணைப்பு வண்டியின் சைரனின் சுருதி வாகனம் உங்களைக் கடந்து சென்றவுடன் கடுமையாகக் குறைவதை நீங்கள் கவனித்திருப்பீர்கள். அதிவேகத்தில் உங்களைக் கடந்து செல்லும் காரின் சிக்னலின் சுருதி மாறுவதையும் நீங்கள் கவனித்திருக்கலாம்.
பந்தயக் காரின் எஞ்சின் பார்வையாளரைக் கடந்து செல்லும்போது அதன் சுருதியும் மாறுகிறது. ஒலி மூலமானது பார்வையாளரை அணுகினால், ஒலி மூலமானது ஓய்வில் இருந்ததை விட ஒலியின் சுருதி அதிகரிக்கிறது. ஒலியின் மூலமானது பார்வையாளரிடமிருந்து விலகிச் சென்றால், ஒலியின் சுருதி குறைகிறது. இந்த நிகழ்வு டாப்ளர் விளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் அனைத்து வகையான அலைகளுக்கும் ஏற்படுகிறது. அதன் நிகழ்வுக்கான காரணங்களை இப்போது கருத்தில் கொள்வோம் மற்றும் இந்த விளைவு காரணமாக ஒலி அலைகளின் அதிர்வெண் மாற்றத்தை கணக்கிடுவோம்.

அரிசி. 1
உறுதியான நோக்கங்களுக்காக, ஒரு தீயணைப்பு வண்டியின் சைரன், வாகனம் நிலையாக இருக்கும்போது, ​​படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அனைத்து திசைகளிலும் ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்ணின் ஒலியை வெளியிடுகிறது. 1. இப்போது தீயணைப்பு வண்டி நகர ஆரம்பிக்கட்டும், சைரன் தொடர்ந்து அதே அலைவரிசையில் ஒலி அலைகளை வெளியிடுகிறது. இருப்பினும், வாகனம் ஓட்டும் போது, ​​சைரன் முன்னோக்கி உமிழும் ஒலி அலைகள் படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, கார் நகராமல் இருப்பதை விட நெருக்கமாக இருக்கும். 2.


அரிசி. 2
இது நிகழ்கிறது, ஏனெனில், அதன் இயக்கத்தின் போது, ​​தீ டிரக் முன்பு உமிழப்பட்ட அலைகளுடன் "பிடிக்கிறது". இதனால், சாலையில் ஒரு பார்வையாளர் கவனிக்கிறார் பெரிய எண்அலை முகடுகள் ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு அதைக் கடந்து செல்கின்றன, எனவே, அதற்கு ஒலியின் அதிர்வெண் அதிகமாக இருக்கும். மறுபுறம், காரின் பின்னால் பரவும் அலைகள் ஒருவருக்கொருவர் மேலும் விலகி இருக்கும், ஏனெனில் கார் அவர்களிடமிருந்து "பிரிந்து" தெரிகிறது. இதன் விளைவாக, ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு, குறைவான அலை முகடுகள் காரின் பின்னால் ஒரு பார்வையாளரைக் கடந்து செல்லும், மேலும் ஒலியின் சுருதி குறைவாக இருக்கும்.
அதிர்வெண்ணில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் கணக்கிட, நாம் படம். 3 மற்றும் 4. நமது குறிப்புச் சட்டத்தில் காற்று (அல்லது பிற ஊடகம்) ஓய்வில் இருப்பதாகக் கருதுவோம். படத்தில். 3 ஒலி மூலமானது (உதாரணமாக, ஒரு சைரன்) ஓய்வில் உள்ளது.


இரண்டு தொடர்ச்சியான அலை முகடுகள் காட்டப்படுகின்றன, அவற்றில் ஒன்று ஒலி மூலத்தால் உமிழப்படும். இந்த முகடுகளுக்கு இடையிலான தூரம் அலைநீளத்திற்கு சமம் λ . ஒலி மூலத்தின் அதிர்வு அதிர்வெண் என்றால் f, பின்னர் அலை முகடுகளின் உமிழ்வு இடையே கழிந்த நேரம் சமமாக இருக்கும் T = 1/f.
படத்தில். 4 ஒலி மூலமானது வேகத்தில் நகரும் v ஆதாரம். போது டி(இது இப்போது தீர்மானிக்கப்பட்டது) அலையின் முதல் முகடு தூரம் செல்லும் d = vT, எங்கே v- காற்றில் ஒலி அலையின் வேகம் (மூலம் நகர்கிறதா இல்லையா என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், நிச்சயமாக இது ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்). அதே நேரத்தில், ஒலி மூலமானது தூரத்தை நகர்த்தும் d மூல = v மூலம் T. பின்னர் அடுத்தடுத்த அலை முகடுகளுக்கு இடையிலான தூரம் புதிய அலைநீளத்திற்கு சமம் λ / , வடிவத்தில் எழுதப்படும்
λ / = d - d source = (v - v source)T = (v - v source)/f,
ஏனெனில் T= 1/f.
அதிர்வெண் f/அலைகள் மூலம் வழங்கப்படுகிறது
f / = v/λ / = vf/(v - v ஆதாரம்),
அல்லது

ஒலி மூலமானது பார்வையாளரை ஓய்வில் அணுகுகிறது.
பின்னத்தின் வகுத்தல் ஒன்றுக்கு குறைவாக இருப்பதால், நம்மிடம் உள்ளது f/>f. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு மூலமானது அதிர்வெண்ணில் ஒலியை உருவாக்கினால் 400 ஹெர்ட்ஸ், அது ஓய்வில் இருக்கும்போது, ​​மூலமானது பார்வையாளரை நோக்கி ஒரு வேகத்துடன் அசையத் தொடங்கும் போது 30 மீ/வி, பிந்தையது ஒரு அதிர்வெண்ணில் (ஒரு வெப்பநிலையில்) ஒலியைக் கேட்கும் 0 °C) 440 ஹெர்ட்ஸ்.
வேகத்தில் பார்வையாளரிடமிருந்து விலகிச் செல்லும் மூலத்திற்கான புதிய அலைநீளம் v ஆதாரம், சமமாக இருக்கும்
λ / = d + d ஆதாரம்
இந்த வழக்கில், அதிர்வெண் f/வெளிப்பாடு மூலம் வழங்கப்படுகிறது

ஓய்வு நேரத்தில் பார்வையாளரிடமிருந்து ஒலி மூலமானது நகர்கிறது.
ஒலி மூலமானது ஓய்வில் இருக்கும்போது (ஒலி அலைகள் பரவும் ஊடகத்துடன் தொடர்புடையது) மற்றும் பார்வையாளர் நகரும் போது டாப்ளர் விளைவு ஏற்படுகிறது. ஒரு பார்வையாளர் ஒரு ஒலி மூலத்தை அணுகினால், அவர் மூலத்திலிருந்து வெளிப்படும் ஒலியை விட அதிக ஒலியைக் கேட்கிறார். பார்வையாளர் மூலத்திலிருந்து விலகிச் சென்றால், அவருக்கு ஒலி குறைவாகத் தெரிகிறது. அளவுரீதியாக, இங்கே அதிர்வெண்ணில் ஏற்படும் மாற்றம், மூலமானது நகரும் போது மற்றும் பார்வையாளர் ஓய்வில் இருக்கும்போது நிகழ்விலிருந்து சிறிது வேறுபடுகிறது. இந்த வழக்கில், அலை முகடுகளுக்கு இடையிலான தூரம் (அலைநீளம் λ ) மாறாது, ஆனால் பார்வையாளருடன் தொடர்புடைய முகடுகளின் இயக்கத்தின் வேகம் மாறுகிறது. பார்வையாளர் ஒலி மூலத்தை அணுகினால், பார்வையாளருடன் தொடர்புடைய அலைகளின் வேகம் சமமாக இருக்கும் v / = v + v obs, எங்கே vகாற்றில் ஒலி பரப்புதலின் வேகம் (காற்று ஓய்வில் இருப்பதாக நாங்கள் கருதுகிறோம்), மற்றும் v obs.- பார்வையாளரின் வேகம். எனவே, புதிய அதிர்வெண் சமமாக இருக்கும்
f / = v / /λ = (v + v obs)/λ,
அல்லது, ஏனெனில் λ = v/f,

ஒரு பார்வையாளர் நிலையான ஒலி மூலத்தை அணுகுகிறார்.
பார்வையாளர் ஒலி மூலத்திலிருந்து விலகிச் செல்லும்போது, ​​தொடர்புடைய வேகம் சமமாக இருக்கும் v / = v - v obs, மற்றும் எங்களிடம் உள்ளது

பார்வையாளர் நிலையான ஒலி மூலத்திலிருந்து விலகிச் செல்கிறார்.

ஒரு ஒலி அலை நகரும் தடையிலிருந்து பிரதிபலித்தால், டாப்ளர் விளைவு காரணமாக பிரதிபலித்த அலையின் அதிர்வெண் சம்பவ அலையின் அதிர்வெண்ணிலிருந்து வேறுபட்டதாக இருக்கும்.

இதைப் பார்ப்போம் பின்வரும் உதாரணம்.

 உதாரணமாக. அதிர்வெண் கொண்ட ஒலி அலை 5000 ஹெர்ட்ஸ்வேகத்தில் ஒலி மூலத்தை அணுகும் உடலின் திசையில் உமிழப்படும் 3.30 மீ/வி. பிரதிபலித்த அலையின் அதிர்வெண் என்ன?

 தீர்வு.
இந்த வழக்கில், டாப்ளர் விளைவு இரண்டு முறை ஏற்படுகிறது.
முதலாவதாக, ஒலி அலை இயக்கப்படும் உடல் ஒரு நகரும் பார்வையாளரைப் போல செயல்படுகிறது மற்றும் அதிர்வெண்ணில் ஒலி அலையை "பதிவு செய்கிறது"

இரண்டாவதாக, உடல் பின்னர் ஒலியின் இரண்டாம் ஆதாரமாக செயல்படுகிறது (பிரதிபலித்தது) இது நகரும், அதனால் பிரதிபலித்த ஒலி அலையின் அதிர்வெண் இருக்கும்.


எனவே, டாப்ளர் அதிர்வெண் மாற்றம் சமம் 100 ஹெர்ட்ஸ்.

சம்பவம் மற்றும் பிரதிபலித்த ஒலி அலைகள் ஒன்றின் மீது மற்றொன்று மிகைப்படுத்தப்பட்டால், ஒரு சூப்பர் போசிஷன் ஏற்படும், மேலும் இது துடிப்புக்கு வழிவகுக்கும். பீட் அதிர்வெண் இரண்டு அலைகளின் அதிர்வெண்களுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டிற்கு சமம், மேலும் மேலே விவாதிக்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டில் இது சமமாக இருக்கும் 100 ஹெர்ட்ஸ். டாப்ளர் விளைவின் இந்த வெளிப்பாடு பல்வேறு மருத்துவ சாதனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது பொதுவாக மெகாஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் வரம்பில் மீயொலி அலைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. உதாரணமாக, இரத்த சிவப்பணுக்களில் இருந்து பிரதிபலிக்கும் அல்ட்ராசவுண்ட் அலைகள் இரத்த ஓட்டத்தின் வேகத்தை தீர்மானிக்க பயன்படுத்தப்படலாம். இதேபோல், இயக்கம் கண்டறிவதற்கு இந்த முறையைப் பயன்படுத்தலாம் மார்புகரு, அத்துடன் இதயத்துடிப்புகளை தொலை கண்காணிப்பு.
பரிந்துரைக்கப்பட்ட வேகத்தை மீறும் வாகனங்களுக்கான ரேடார் கண்டறிதல் முறையின் அடிப்படையும் டாப்ளர் விளைவு என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஆனால் இந்த விஷயத்தில் ஒலி அலைகளை விட மின்காந்த (ரேடியோ) அலைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உறவுகளின் துல்லியம் (1 - 2) மற்றும் (3 - 4) குறைகிறது v ஆதாரம்அல்லது v obs.ஒலியின் வேகத்தை நெருங்குகிறது. ஊடகத்தின் துகள்களின் இடப்பெயர்ச்சி இனி மீட்டெடுக்கும் சக்திக்கு விகிதாசாரமாக இருக்காது என்பதே இதற்குக் காரணம், அதாவது. ஹூக்கின் சட்டத்திலிருந்து விலகல்கள் எழும், அதனால் நமது தத்துவார்த்த பகுத்தறிவு சக்தியை இழக்கும்.

 பின்வரும் சிக்கல்களைத் தீர்க்கவும்.
 பிரச்சனை 1. வெளியீடு பொது சூத்திரம்ஒலி அதிர்வெண்ணை மாற்ற f/டாப்ளர் விளைவு காரணமாக, மூலமும் பார்வையாளரும் நகரும் போது.

 பிரச்சனை 2. IN சாதாரண நிலைமைகள்பெருநாடியில் இரத்த ஓட்டத்தின் வேகம் தோராயமாக சமமாக இருக்கும் 0.28 மீ/வி. அதிர்வெண் கொண்ட மீயொலி அலைகள் ஓட்டத்தில் இயக்கப்படுகின்றன 4.20 மெகா ஹெர்ட்ஸ். இந்த அலைகள் இரத்த சிவப்பணுக்களிலிருந்து பிரதிபலிக்கின்றன. கவனிக்கப்பட்ட துடிப்புகளின் அதிர்வெண் என்னவாக இருக்கும்? இந்த அலைகளின் வேகம் சமம் என்று கருதுங்கள் 1.5 × 10 3 மீ/வி, அதாவது தண்ணீரில் ஒலியின் வேகத்திற்கு அருகில்.

 பிரச்சனை 3. அதிர்வெண்ணில் மீயொலி அலைகளுக்கான டாப்ளர் விளைவு 1.8 மெகா ஹெர்ட்ஸ்கருவின் இதயத் துடிப்பைக் கண்காணிக்கப் பயன்படுகிறது. கவனிக்கப்பட்ட துடிப்பு அதிர்வெண் (அதிகபட்சம்) ஆகும் 600 ஹெர்ட்ஸ். திசுக்களில் ஒலி பரப்புதலின் வேகம் சமமாக இருக்கும் என்று வைத்துக்கொள்வோம் 1.5 × 10 3 மீ/வி, துடிக்கும் இதயத்தின் அதிகபட்ச மேற்பரப்பு வேகத்தை கணக்கிடுங்கள்.

 பிரச்சனை 4. தொழிற்சாலை ஹாரன் ஒலி ஒரு அதிர்வெண் கொண்டது 650 ஹெர்ட்ஸ். வடக்காற்று வேகத்தில் வீசினால் 12.0 மீ/வி, பின் அ) வடக்கே, ஆ) தெற்கே, இ) கிழக்கே மற்றும் ஈ) பஸ்ஸரின் மேற்கில் அமைந்துள்ள ஒரு பார்வையாளர் ஓய்வில் இருக்கும் எந்த அலைவரிசையின் ஒலியைக் கேட்கும்? வேகத்தில் நெருங்கும் போது சைக்கிள் ஓட்டுபவர் என்ன அலைவரிசை ஒலியைக் கேட்பார்? 15 மீ/விவிசில் இ) வடக்கிலிருந்து அல்லது f) மேற்கிலிருந்து? காற்றின் வெப்பநிலை உள்ளது 20 °C.

 பிரச்சனை 5. அதிர்வெண்ணில் ஊசலாடும் விசில் 500 ஹெர்ட்ஸ், ஆரம் கொண்ட வட்டத்தில் நகரும் 1மீ, செய்து 3 வினாடிக்கு புரட்சிகள். தொலைவில் உள்ள ஒரு நிலையான பார்வையாளரால் உணரப்படும் மிக உயர்ந்த மற்றும் குறைந்த அதிர்வெண்களைத் தீர்மானிக்கவும் 5 மீவட்டத்தின் மையத்தில் இருந்து. காற்றில் ஒலியின் வேகம் சமமாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது 340 மீ/வி.

- அலை இயற்பியலில் மிக முக்கியமான நிகழ்வு. நேராக விஷயத்தின் இதயத்திற்குச் செல்வதற்கு முன், ஒரு சிறிய அறிமுகக் கோட்பாடு.

தயக்கம்- ஒரு நிலை அல்லது மற்றொரு நிலைக்கு, ஒரு சமநிலை நிலையைச் சுற்றி ஒரு அமைப்பின் நிலையை மாற்றும் ஒரு தொடர்ச்சியான செயல்முறை. அலை- இது ஒரு ஊசலாட்டமாகும், இது அதன் தோற்றத்தின் இடத்திலிருந்து விலகி, நடுத்தரத்தில் பரவுகிறது. அலைகள் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன வீச்சு, நீளம்மற்றும் அதிர்வெண். நாம் கேட்கும் ஒலி ஒரு அலை, அதாவது. ஒலி மூலத்திலிருந்து பரவும் காற்றுத் துகள்களின் இயந்திர அதிர்வுகள்.

அலைகள் பற்றிய தகவல்களுடன், டாப்ளர் விளைவுக்கு செல்லலாம். அதிர்வுகள், அலைகள் மற்றும் அதிர்வு பற்றி மேலும் அறிய விரும்பினால், எங்கள் வலைப்பதிவிற்கு வரவேற்கிறோம்.

டாப்ளர் விளைவின் சாராம்சம்

டாப்ளர் விளைவின் சாரத்தை விளக்கும் மிகவும் பிரபலமான மற்றும் எளிமையான உதாரணம் ஒரு நிலையான பார்வையாளர் மற்றும் சைரன் கொண்ட கார். நீங்கள் ஒரு பேருந்து நிறுத்தத்தில் நிற்கிறீர்கள் என்று வைத்துக்கொள்வோம். சைரன் ஒலித்த ஆம்புலன்ஸ் உங்களை நோக்கி தெருவில் செல்கிறது. கார் நெருங்கும்போது நீங்கள் கேட்கும் ஒலியின் அதிர்வெண் ஒரே மாதிரியாக இருக்காது.

கார் நிற்கும் போது ஒலி ஆரம்பத்தில் அதிக அதிர்வெண்ணில் இருக்கும். சைரன் ஒலியின் உண்மையான அதிர்வெண்ணை நீங்கள் கேட்பீர்கள், நீங்கள் விலகிச் செல்லும்போது ஒலியின் அதிர்வெண் குறையும். அதுதான் அது டாப்ளர் விளைவு.

கதிர்வீச்சு மூலத்தின் இயக்கம் காரணமாக பார்வையாளர்களால் உணரப்படும் கதிர்வீச்சின் அதிர்வெண் மற்றும் அலைநீளம் மாறுகிறது.

டாப்ளர் விளைவைக் கண்டுபிடித்தது யார் என்று கேப் கேட்டால், டாப்ளர்தான் செய்தது என்று தயங்காமல் பதில் சொல்வார். மேலும் அவர் சரியாக இருப்பார். இந்த நிகழ்வு, கோட்பாட்டளவில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது 1842 ஆண்டு ஆஸ்திரிய இயற்பியலாளர் கிறிஸ்டியன் டாப்ளர், பின்னர் அவர் பெயரிடப்பட்டது. டாப்ளர் தானே தண்ணீரில் சிற்றலைகளைக் கவனிப்பதன் மூலம் தனது கோட்பாட்டைப் பெற்றார் மற்றும் அவதானிப்புகளை அனைத்து அலைகளுக்கும் பொதுமைப்படுத்தலாம் என்று பரிந்துரைத்தார். ஒலி மற்றும் ஒளிக்கான டாப்ளர் விளைவை சோதனை ரீதியாக உறுதிப்படுத்துவது பின்னர் சாத்தியமானது.

ஒலி அலைகளுக்கான டாப்ளர் விளைவுக்கான உதாரணத்தை மேலே பார்த்தோம். இருப்பினும், டாப்ளர் விளைவு ஒலிக்கு மட்டுமல்ல. உள்ளன:

• ஒலி டாப்ளர் விளைவு;
• ஆப்டிகல் டாப்ளர் விளைவு;
• டாப்ளர் விளைவு மின்காந்த அலைகள்;
• சார்பியல் டாப்ளர் விளைவு.

இந்த விளைவின் முதல் சோதனை உறுதிப்படுத்தலை வழங்க உதவியது ஒலி அலைகள் கொண்ட சோதனைகள் ஆகும்.

டாப்ளர் விளைவின் பரிசோதனை உறுதிப்படுத்தல்

கிறிஸ்டியன் டாப்ளரின் பகுத்தறிவின் சரியான தன்மையை உறுதிப்படுத்துவது சுவாரஸ்யமான மற்றும் அசாதாரணமான உடல் பரிசோதனைகளில் ஒன்றுடன் தொடர்புடையது. IN 1845 ஹாலந்து நாட்டைச் சேர்ந்த வானிலை ஆய்வாளர் கிறிஸ்தவ வாக்குச்சீட்டுஒரு சக்திவாய்ந்த லோகோமோட்டிவ் மற்றும் சரியான சுருதி கொண்ட இசைக்கலைஞர்களைக் கொண்ட ஆர்கெஸ்ட்ராவை எடுத்தார். சில இசைக்கலைஞர்கள் - இவர்கள் எக்காளம் ஊதுபவர்கள் - ரயிலின் திறந்த பகுதியில் சவாரி செய்து, தொடர்ந்து அதே குறிப்பை வாசித்தனர். இது இரண்டாவது எண்மத்தின் A என்று வைத்துக் கொள்வோம்.

மற்ற இசைக்கலைஞர்கள் ஸ்டேஷனில் தங்கள் சகாக்கள் விளையாடுவதைக் கேட்டுக் கொண்டிருந்தனர். பரிசோதனையில் அனைத்து பங்கேற்பாளர்களின் முழுமையான செவிப்புலன் பிழையின் சாத்தியத்தை குறைந்தபட்சமாக குறைத்தது. சோதனை இரண்டு நாட்கள் நீடித்தது, எல்லோரும் சோர்வாக இருந்தனர், நிறைய நிலக்கரி எரிக்கப்பட்டது, ஆனால் முடிவுகள் மதிப்புக்குரியவை. ஒலியின் சுருதி உண்மையில் மூல அல்லது பார்வையாளரின் (கேட்பவரின்) ஒப்பீட்டு வேகத்தைப் பொறுத்தது என்று மாறியது.

டாப்ளர் விளைவின் பயன்பாடு

வேக உணரிகளைப் பயன்படுத்தி நகரும் பொருட்களின் வேகத்தை தீர்மானிப்பது மிகவும் பரவலாக அறியப்பட்ட பயன்பாடுகளில் ஒன்றாகும். ரேடார் மூலம் அனுப்பப்படும் ரேடியோ சிக்னல்கள் கார்களில் இருந்து பிரதிபலித்து திரும்ப திரும்பும். இந்த வழக்கில், சமிக்ஞைகள் திரும்பும் அதிர்வெண் ஆஃப்செட் இயந்திரத்தின் வேகத்துடன் நேரடியாக தொடர்புடையது. வேகம் மற்றும் அதிர்வெண் மாற்றத்தை ஒப்பிடுவதன் மூலம், வேகத்தை கணக்கிட முடியும்.

டாப்ளர் விளைவு மருத்துவத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சாதனங்களின் செயல்பாடு அதன் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது அல்ட்ராசவுண்ட் கண்டறிதல். அல்ட்ராசவுண்ட் எனப்படும் தனி நுட்பம் உள்ளது டாப்ளெரோகிராபி.

டாப்ளர் விளைவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது ஒளியியல், ஒலியியல், ரேடியோ எலக்ட்ரானிக்ஸ், வானியல், ரேடார்.

மூலம்! எங்கள் வாசகர்களுக்கு இப்போது 10% தள்ளுபடி உள்ளது

நவீன இயற்பியலின் வளர்ச்சியில் டாப்ளர் விளைவின் கண்டுபிடிப்பு முக்கிய பங்கு வகித்தது. உறுதிப்படுத்தல்களில் ஒன்று பெருவெடிப்பு கோட்பாடுஇந்த விளைவை அடிப்படையாகக் கொண்டது. டாப்ளர் விளைவும் பெருவெடிப்பும் எவ்வாறு தொடர்புடையது? பெருவெடிப்பு கோட்பாட்டின் படி, பிரபஞ்சம் விரிவடைகிறது.

தொலைதூர விண்மீன் திரள்களைக் கவனிக்கும்போது, ​​ஒரு சிவப்பு மாற்றம் காணப்படுகிறது - நிறமாலைக் கோடுகளின் ஸ்பெக்ட்ரமின் சிவப்பு பக்கத்திற்கு மாறுதல். டாப்ளர் விளைவைப் பயன்படுத்தி சிவப்பு மாற்றத்தை விளக்குவதன் மூலம், கோட்பாட்டுடன் ஒத்துப்போகும் ஒரு முடிவை நாம் எடுக்கலாம்: விண்மீன் திரள்கள் ஒருவருக்கொருவர் விலகிச் செல்கின்றன, பிரபஞ்சம் விரிவடைகிறது.

டாப்ளர் விளைவுக்கான சூத்திரம்

டாப்ளர் விளைவின் கோட்பாடு விமர்சிக்கப்பட்டபோது, ​​விஞ்ஞானியின் எதிர்ப்பாளர்களின் வாதங்களில் ஒன்று, கோட்பாடு எட்டு பக்கங்களில் மட்டுமே இருந்தது, மேலும் டாப்ளர் விளைவு சூத்திரத்தின் வழித்தோன்றல் சிக்கலான கணிதக் கணக்கீடுகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை. எங்கள் கருத்துப்படி, இது ஒரு பிளஸ் மட்டுமே!

விடுங்கள் u - ஊடகத்துடன் தொடர்புடைய ரிசீவரின் வேகம், v - நடுத்தரத்துடன் தொடர்புடைய அலை மூலத்தின் வேகம், உடன் - ஊடகத்தில் அலைகள் பரவும் வேகம், w0 - மூல அலைகளின் அதிர்வெண். பின்னர் டாப்ளர் விளைவுக்கான சூத்திரம் பொது வழக்குஇப்படி இருக்கும்:

இங்கே டபிள்யூ - ரிசீவர் பதிவு செய்யும் அதிர்வெண்.

சார்பியல் டாப்ளர் விளைவு

கிளாசிக்கல் டாப்ளர் விளைவுக்கு மாறாக, மின்காந்த அலைகள் வெற்றிடத்தில் பரவும் போது, ​​டாப்ளர் விளைவைக் கணக்கிட, SRT பயன்படுத்தப்பட வேண்டும் மற்றும் சார்பியல் நேர விரிவாக்கம் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும். வெளிச்சம் வரட்டும் - உடன் , v - பெறுநருடன் தொடர்புடைய மூலத்தின் வேகம், தீட்டா - மூலத்திற்கான திசை மற்றும் பெறுநரின் குறிப்பு அமைப்புடன் தொடர்புடைய திசைவேக திசையன் இடையே உள்ள கோணம். பின்னர் சார்பியல் டாப்ளர் விளைவுக்கான சூத்திரம் இப்படி இருக்கும்:

இன்று நாம் நமது உலகின் மிக முக்கியமான விளைவைப் பற்றி பேசினோம் - டாப்ளர் விளைவு. டாப்ளர் விளைவு சிக்கல்களை விரைவாகவும் எளிதாகவும் எவ்வாறு தீர்ப்பது என்பதை அறிய விரும்புகிறீர்களா? அவர்களிடம் கேளுங்கள், அவர்கள் தங்கள் அனுபவத்தைப் பகிர்ந்து கொள்வதில் மகிழ்ச்சி அடைவார்கள்! இறுதியில் - பெருவெடிப்பு கோட்பாடு மற்றும் டாப்ளர் விளைவு பற்றி இன்னும் கொஞ்சம்.

ஒலியியலில், டாப்ளர் விளைவின் காரணமாக ஏற்படும் அதிர்வெண் மாற்றம், ஒலி அலைகளின் கேரியராக இருக்கும் ஊடகத்துடன் தொடர்புடைய மூல மற்றும் பெறுநரின் இயக்கத்தின் வேகத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது (சூத்திரத்தைப் பார்க்கவும் (103.2)). டாப்ளர் விளைவு ஒளி அலைகளுக்கும் உள்ளது. இருப்பினும், மின்காந்த அலைகளின் கேரியராக செயல்படும் சிறப்பு ஊடகம் எதுவும் இல்லை. எனவே, ஒளி அலைகளின் அதிர்வெண்ணின் டாப்ளர் மாற்றம் மூல மற்றும் பெறுநரின் ஒப்பீட்டு வேகத்தால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

ஒளி மூலத்துடன் K அமைப்பின் ஆயத்தொலைவுகளின் தோற்றத்தையும், ரிசீவருடன் K அமைப்பின் ஆயத்தொலைவுகளின் தோற்றத்தையும் தொடர்புபடுத்துவோம் (படம் 151.1). கணினி K (அதாவது, ஆதாரம்) உடன் தொடர்புடைய K (அதாவது, பெறுதல்) அமைப்பு K (அதாவது, பெறுதல்) நகரும் திசைவேக திசையன் v உடன் வழக்கம் போல் அச்சுகளை இயக்குவோம். ரிசீவரை நோக்கி ஒரு மூலத்தால் உமிழப்படும் ஒரு விமான ஒளி அலையின் சமன்பாடு K அமைப்பில் உள்ள வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கும்.

இங்கே மற்றும் மூலத்துடன் தொடர்புடைய குறிப்பு சட்டத்தில் நிலையான அலை அதிர்வெண் உள்ளது, அதாவது, மூல அலைவுகளின் அதிர்வெண். ஒளி அலை வெற்றிடத்தில் பயணிக்கிறது என்று நாம் கருதுகிறோம்; எனவே கட்ட வேகம் c க்கு சமம்.

சார்பியல் கோட்பாட்டின் படி, இயற்கையின் விதிகள் அனைத்து நிலைமக் குறிப்புச் சட்டங்களிலும் ஒரே வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன. இதன் விளைவாக, K அமைப்பில், அலை (151.1) சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்படுகிறது

குறிப்பு அமைப்பு K இல் பதிவுசெய்யப்பட்ட அதிர்வெண் எங்கே, அதாவது பெறுநரால் உணரப்படும் அதிர்வெண். c ஐத் தவிர அனைத்து அளவுகளையும் முதன்மைப்படுத்தியுள்ளோம், இது எல்லா குறிப்பு அமைப்புகளிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.

K அமைப்பில் உள்ள அலைச் சமன்பாட்டை K அமைப்பில் உள்ள சமன்பாட்டிலிருந்து பெறலாம்.

1 வது தொகுதியின் சூத்திரங்களின்படி (63.16) இன் மற்றும் t ஐ மாற்றுவதன் மூலம், நாங்கள் பெறுகிறோம்

(பங்கு வகிக்கிறது v). கடைசி வெளிப்பாடு எளிதாக வடிவத்திற்கு குறைக்கப்படலாம்

சமன்பாடு (151.3) K அமைப்பில் உள்ள அதே அலையை சமன்பாடு (151.2) என விவரிக்கிறது. எனவே உறவு திருப்தி அடைய வேண்டும்

குறியீட்டை மாற்றுவோம்: மூல அதிர்வெண் c ஆல் மற்றும் பெறுநரின் அதிர்வெண் மூலம் குறிக்கிறோம். இதன் விளைவாக, சூத்திரம் வடிவம் எடுக்கும்

வட்ட அதிர்வெண்ணிலிருந்து சாதாரண அதிர்வெண்ணுக்கு நகரும், நாம் பெறுகிறோம்

(151.5)

சூத்திரங்களில் (151.4) மற்றும் (151.5) தோன்றும் மூலத்துடன் தொடர்புடைய பெறுநரின் வேகம் ஒரு இயற்கணித அளவு. ரிசீவர் விலகிச் செல்லும் போது மற்றும் அதன்படி பெறுபவர் மூலத்தை அணுகும் போது

சூத்திரம் (151.4) தோராயமாக பின்வருமாறு எழுதப்பட்டால்:

இங்கிருந்து, ஒழுங்கு விதிமுறைகளுக்கு நம்மை கட்டுப்படுத்தி, நாம் பெறுகிறோம்

(151.6)

இந்த சூத்திரத்திலிருந்து நீங்கள் அதிர்வெண்ணில் ஒப்பீட்டு மாற்றத்தைக் காணலாம்:

(151.7)

(அதன் பொருள்).

நாம் கருத்தில் கொண்ட நீளமான விளைவுக்கு கூடுதலாக, ஒளி அலைகளுக்கு ஒரு குறுக்கு டாப்ளர் விளைவும் உள்ளது என்பதைக் காட்டலாம். இது ரிசீவரால் உணரப்படும் அதிர்வெண்ணின் குறைவைக் கொண்டுள்ளது, ரிசீவர் மற்றும் மூலத்தின் வழியாக செல்லும் கோட்டிற்கு தொடர்புடைய திசைவேக திசையன் செங்குத்தாக இயக்கப்பட்டால் (எடுத்துக்காட்டாக, மூலமானது மையத்தில் ஒரு வட்டத்தில் நகரும் போது). இதில் ரிசீவர் வைக்கப்பட்டுள்ளது).

இந்த வழக்கில், மூல அமைப்பில் உள்ள அதிர்வெண், ரிசீவர் அமைப்பில் உள்ள அலைவரிசையுடன் தொடர்புடையது

குறுக்கு டாப்ளர் விளைவு காரணமாக அதிர்வெண்ணில் ஒப்பீட்டு மாற்றம்

விகிதத்தின் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும், எனவே நீளமான விளைவைக் காட்டிலும் கணிசமாகக் குறைவு, இதற்கு அதிர்வெண்ணின் ஒப்பீட்டு மாற்றம் முதல் சக்திக்கு விகிதாசாரமாகும்

குறுக்குவெட்டு டாப்ளர் விளைவின் இருப்பு 1938 இல் ஐவ்ஸால் சோதனை ரீதியாக நிரூபிக்கப்பட்டது. ஐவ்ஸின் சோதனைகளில், சேனல் பீம்களில் ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் கதிர்வீச்சின் அதிர்வெண்ணில் மாற்றம் தீர்மானிக்கப்பட்டது (§ 85 இன் கடைசி பத்தியைப் பார்க்கவும்). அணுக்களின் வேகம் தோராயமாக 106 மீ/வி. இந்த சோதனைகள் லோரென்ட்ஸ் மாற்றங்களின் செல்லுபடியை நேரடி சோதனை உறுதிப்படுத்தலைக் குறிக்கின்றன.

பொதுவாக, தொடர்புடைய திசைவேக திசையன் இரண்டு கூறுகளாக சிதைக்கப்படலாம், அவற்றில் ஒன்று கதிரை வழியாக இயக்கப்படுகிறது, மற்றொன்று கதிருக்கு செங்குத்தாக உள்ளது. முதல் கூறு நீளமான, இரண்டாவது - குறுக்கு டாப்ளர் விளைவு தீர்மானிக்கும்.

நீளமான டாப்ளர் விளைவு நட்சத்திரங்களின் ரேடியல் வேகத்தை தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது. நட்சத்திரங்களின் நிறமாலையில் உள்ள கோடுகளின் ஒப்பீட்டு மாற்றத்தை அளவிடுவதன் மூலம், தீர்மானிக்க சூத்திரத்தை (151.4) பயன்படுத்தலாம்

ஒளிரும் வாயுவின் மூலக்கூறுகளின் வெப்ப இயக்கம், டாப்ளர் விளைவு காரணமாக, நிறமாலைக் கோடுகளின் விரிவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. வெப்ப இயக்கத்தின் குழப்பமான தன்மை காரணமாக, ஸ்பெக்ட்ரோகிராஃப் தொடர்பான மூலக்கூறு வேகங்களின் அனைத்து திசைகளும் சமமாக சாத்தியமாகும். எனவே, சாதனத்தால் பதிவுசெய்யப்பட்ட கதிர்வீச்சு, மூலக்கூறுகளால் உமிழப்படும் அதிர்வெண் இருக்கும் இடைவெளியில் உள்ள அனைத்து அதிர்வெண்களையும் கொண்டுள்ளது, v என்பது வெப்ப இயக்கத்தின் வேகம் (சூத்திரத்தைப் பார்க்கவும் (151.6)). எனவே, ஸ்பெக்ட்ரல் கோட்டின் பதிவு செய்யப்பட்ட அகலம் மதிப்பாக இருக்கும்

(151.10)

ஸ்பெக்ட்ரல் கோட்டின் டாப்ளர் அகலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது (v என்பது மூலக்கூறுகளின் மிகவும் சாத்தியமான வேகம்). ஸ்பெக்ட்ரல் கோடுகளின் டாப்ளர் விரிவாக்கத்தின் அளவைக் கொண்டு, மூலக்கூறுகளின் வெப்ப இயக்கத்தின் வேகத்தையும், அதன் விளைவாக ஒளிரும் வாயுவின் வெப்பநிலையையும் ஒருவர் தீர்மானிக்க முடியும்.

அலையின் உணரப்படும் அதிர்வெண் அதன் மூலத்தின் ஒப்பீட்டு வேகத்தைப் பொறுத்தது.

உங்கள் வாழ்க்கையில் ஒருமுறையாவது ஒரு சிறப்பு சமிக்ஞை மற்றும் சைரனைக் கொண்ட ஒரு கார் கடந்து செல்லும் சாலையின் அருகே நிற்கும் வாய்ப்பைப் பெற்றிருக்கலாம். சைரன் அலறல் நெருங்கும்போது, ​​அதன் சுருதி அதிகமாக உள்ளது, பின்னர், கார் உங்களை அடையும் போது, ​​அது குறைகிறது, இறுதியாக, கார் விலகிச் செல்லத் தொடங்கும் போது, ​​அது இன்னும் அதிகமாகக் குறைகிறது, மேலும் நீங்கள் பழக்கமாகப் பெறுகிறீர்கள்: yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyையின் p4yyyyyyyyyyyyyyyyyyyையின் p4 yyyyyyyyyyyyyyyyையின்ையின்ியைய்யையீயையீயை yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyஅளவு. ஒருவேளை அதை உணராமல், அலைகளின் மிக அடிப்படையான (மற்றும் மிகவும் பயனுள்ள) பண்புகளை நீங்கள் கவனிக்கிறீர்கள்.

அலைகள் பொதுவாக ஒரு விசித்திரமான விஷயம். ஒரு வெற்று பாட்டில் கரைக்கு அருகில் தொங்குவதை கற்பனை செய்து பாருங்கள். அவள் மேலும் கீழும் நடக்கிறாள், கரையை நெருங்கவில்லை, அதே நேரத்தில் தண்ணீர் அலைகளாக கரையில் ஓடுவது போல் தெரிகிறது. ஆனால் இல்லை - நீர் (மற்றும் அதில் உள்ள பாட்டில்) இடத்தில் இருக்கும், நீர்த்தேக்கத்தின் மேற்பரப்பில் செங்குத்தாக ஒரு விமானத்தில் மட்டுமே ஊசலாடுகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், அலைகள் பரவும் ஊடகத்தின் இயக்கம் அலைகளின் இயக்கத்துடன் ஒத்துப்போவதில்லை. குறைந்த பட்சம், கால்பந்து ரசிகர்கள் இதை நன்கு கற்று, நடைமுறையில் அதைப் பயன்படுத்தக் கற்றுக்கொண்டனர்: மைதானத்தைச் சுற்றி ஒரு "அலை" அனுப்பும்போது, ​​அவர்களே எங்கும் ஓட மாட்டார்கள், அவர்கள் எழுந்து தங்கள் முறைப்படி உட்கார்ந்து, "அலை" (இங்கிலாந்தில் இந்த நிகழ்வு பொதுவாக "மெக்சிகன் அலை" என்று அழைக்கப்படுகிறது) ஸ்டாண்டுகளைச் சுற்றி ஓடுகிறது.

அலைகள் பொதுவாக விவரிக்கப்படுகின்றன அதிர்வெண்(கண்காணிப்பு புள்ளியில் வினாடிக்கு அலை உச்சங்களின் எண்ணிக்கை) அல்லது நீளம்(இரண்டு அருகில் உள்ள முகடுகள் அல்லது பள்ளத்தாக்குகளுக்கு இடையே உள்ள தூரம்). இந்த இரண்டு குணாதிசயங்களும் ஊடகத்தில் அலை பரவலின் வேகத்தின் மூலம் ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையவை, எனவே, அலை பரவலின் வேகம் மற்றும் முக்கிய அலை பண்புகளில் ஒன்றை அறிந்து, மற்றொன்றை எளிதாகக் கணக்கிடலாம்.

அலை தொடங்கியவுடன், அதன் பரவலின் வேகம் அது பரவும் ஊடகத்தின் பண்புகளால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது - அலையின் மூலமானது எந்தப் பாத்திரத்தையும் வகிக்காது. நீரின் மேற்பரப்பில், எடுத்துக்காட்டாக, அலைகள், ஒருமுறை உற்சாகமடைந்து, பின்னர் அழுத்த சக்திகள், மேற்பரப்பு பதற்றம் மற்றும் ஈர்ப்பு ஆகியவற்றின் தொடர்பு காரணமாக மட்டுமே பரவுகின்றன. அழுத்த வேறுபாடுகளின் திசை பரிமாற்றத்தின் காரணமாக ஒலி அலைகள் காற்றில் (மற்றும் பிற ஒலி-நடத்தும் ஊடகங்கள்) பரவுகின்றன. மேலும் அலை பரவல் வழிமுறைகள் எதுவும் அலை மூலத்தைப் பொறுத்தது அல்ல. எனவே டாப்ளர் விளைவு.

அழும் சைரன் உதாரணத்தைப் பற்றி மீண்டும் யோசிப்போம். விசேஷ வாகனம் நிலையானது என்று முதலில் வைத்துக் கொள்வோம். சைரனில் இருந்து வரும் சத்தம் நம்மை சென்றடைகிறது, ஏனெனில் அதன் உள்ளே இருக்கும் மீள் சவ்வு அவ்வப்போது காற்றில் செயல்படுகிறது, அதில் சுருக்கத்தை உருவாக்குகிறது. உயர் இரத்த அழுத்தம், - அரிதான தன்மையுடன் மாறி மாறி. சுருக்க சிகரங்கள் - ஒரு ஒலி அலையின் "முகடுகள்" - அவை நம் காதுகளை அடையும் வரை நடுத்தர (காற்று) வழியாக பரவுகின்றன. செவிப்பறை, அதிலிருந்து நமது மூளைக்கு ஒரு சிக்னல் அனுப்பப்படும் (இப்படித்தான் செவிப்புலன் வேலை செய்கிறது). நாம் உணரும் ஒலி அதிர்வுகளின் அதிர்வெண்ணை தொனி அல்லது சுருதி என்று பாரம்பரியமாக அழைக்கிறோம்: எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு வினாடிக்கு 440 ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வு அதிர்வெண் முதல் ஆக்டேவின் குறிப்பு "A" உடன் ஒத்துள்ளது. எனவே, சிறப்பு வாகனம் நிலையாக இருக்கும்போது, ​​அதன் சமிக்ஞையின் மாறாத தொனியை நாம் தொடர்ந்து கேட்போம்.

ஆனால் சிறப்பு வாகனம் உங்களை நோக்கி நகரத் தொடங்கியவுடன், ஒரு புதிய விளைவு சேர்க்கப்படும். ஒரு அலை உமிழ்வின் உமிழ்வு முதல் அடுத்த அலை வரையிலான நேரத்தில், கார் உங்களை நோக்கி சிறிது தூரம் பயணிக்கும். இதன் காரணமாக, ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த அலை உச்சத்தின் மூலமும் நெருக்கமாக இருக்கும். இதன் விளைவாக, கார் நிலையாக இருக்கும்போது அலைகள் உங்கள் காதுகளை அடையும், மேலும் நீங்கள் உணரும் ஒலியின் சுருதி அதிகரிக்கும். மேலும், மாறாக, சிறப்பு வாகனம் எதிர் திசையில் நகர்ந்தால், ஒலி அலைகளின் உச்சம் குறைவாக உங்கள் காதுகளை அடையும், மேலும் ஒலியின் உணரப்பட்ட அதிர்வெண் குறையும். விசேஷ சிக்னல்களைக் கொண்ட கார் உங்களைக் கடந்து செல்லும் போது, ​​சைரனின் தொனி ஏன் குறைகிறது என்பதற்கான விளக்கம் இதுதான்.

டாப்ளர் விளைவு தொடர்பாக ஆய்வு செய்தோம் ஒலி அலைகள், ஆனால் இது மற்றவர்களுக்கு சமமாக பொருந்தும். புலப்படும் ஒளியின் ஆதாரம் நம்மை அணுகினால், நாம் பார்க்கும் அலைநீளம் சுருக்கப்பட்டு, நாம் அதைக் கவனிக்கிறோம். ஊதா மாற்றம்(எல்லாவற்றிலும் தெரியும் வண்ணங்கள்ஒளி நிறமாலையின் வரம்பு குறைந்த அலைநீளங்களைக் கொண்ட வயலட்டுக்கு ஒத்திருக்கிறது). மூலமானது விலகிச் சென்றால், நிறமாலையின் சிவப்புப் பகுதியை நோக்கி ஒரு வெளிப்படையான மாற்றம் உள்ளது (அலைகளின் நீளம்).

இந்த விளைவு கிறிஸ்டியன் ஜோஹான் டாப்ளரின் பெயரிடப்பட்டது, அவர் முதலில் கோட்பாட்டளவில் கணித்தார். டாப்ளர் விளைவு என் வாழ்நாள் முழுவதும் எனக்கு ஆர்வமாக இருந்தது, ஏனெனில் இது எப்படி முதலில் சோதனை முறையில் சோதிக்கப்பட்டது. டச்சு விஞ்ஞானி கிறிஸ்டியன் பைஸ் பேலட் (1817-1870) ஒரு திறந்த ரயில் வண்டியில் ஒரு பித்தளை இசைக்குழுவை வைத்தார், மேலும் மேடையில் முழுமையான சுருதியுடன் இசைக்கலைஞர்களின் குழு ஒன்று கூடியது. (சரியான சுருதி என்பது ஒரு குறிப்பைக் கேட்ட பிறகு, அதைத் துல்லியமாக பெயரிடும் திறன்.) ஒவ்வொரு முறையும் ஒரு இசை வண்டியுடன் ஒரு ரயில் நடைமேடையைக் கடந்து செல்லும் போது, ​​பித்தளை இசைக்குழு ஒரு குறிப்பை வாசித்தது, பார்வையாளர்கள் (கேட்பவர்கள்) அவர்கள் கேட்ட இசை ஒலியை எழுதினர். எதிர்பார்த்தபடி, ஒலியின் வெளிப்படையான சுருதி ரயிலின் வேகத்தை நேரடியாகச் சார்ந்தது, இது உண்மையில் டாப்ளர் விதியால் கணிக்கப்பட்டது.

டாப்ளர் விளைவு கண்டுபிடிக்கிறது பரந்த பயன்பாடுஅறிவியலிலும் அன்றாட வாழ்விலும். உலகெங்கிலும் இது விதிகளை மீறுபவர்களைப் பிடிக்கவும் அபராதம் விதிக்கவும் போலீஸ் ரேடார்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. போக்குவரத்துவேகத்தை மீறுகிறது. ஒரு ரேடார் துப்பாக்கி ரேடியோ அலை சமிக்ஞையை (பொதுவாக VHF அல்லது மைக்ரோவேவ் வரம்பில்) வெளியிடுகிறது, இது உங்கள் காரின் உலோக உடலைப் பிரதிபலிக்கிறது. டாப்ளர் அதிர்வெண் மாற்றத்துடன் சிக்னல் மீண்டும் ரேடாருக்கு வருகிறது, இதன் மதிப்பு வாகனத்தின் வேகத்தைப் பொறுத்தது. வெளிச்செல்லும் மற்றும் உள்வரும் சிக்னல்களின் அதிர்வெண்களை ஒப்பிடுவதன் மூலம், சாதனம் தானாகவே உங்கள் காரின் வேகத்தை கணக்கிட்டு அதை திரையில் காண்பிக்கும்.

டாப்ளர் விளைவு வானியல் இயற்பியலில் சற்றே கூடுதலான எஸோடெரிக் பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்தது: குறிப்பாக, எட்வின் ஹப்பிள், முதன்முறையாக அருகிலுள்ள விண்மீன் திரள்களுக்கான தூரத்தை ஒரு புதிய தொலைநோக்கி மூலம் அளந்தார். விண்மீன் திரள்கள் நம்மிடமிருந்து விலகிச் செல்கின்றன என்று முடிவு செய்யப்பட்டது ( செ.மீ.ஹப்பிள் சட்டம்). உண்மையில், இது ஒரு தெளிவான முடிவாக இருந்தது, நீங்கள் கண்களை மூடிக்கொண்டு, உங்களுக்குத் தெரிந்த ஒரு மாடலின் காரின் எஞ்சின் தொனி தேவையானதை விட குறைவாக இருப்பதாக திடீரென்று கேள்விப்பட்டு, கார் விலகிச் செல்கிறது என்று முடிவு செய்தது. நீ. ஒரு விண்மீன் எவ்வளவு தொலைவில் இருக்கிறதோ, அந்த அளவுக்கு சிவப்பு மாற்றம் (அது வேகமாக நம்மிடமிருந்து பறந்து செல்லும்) என்பதை ஹப்பிள் கண்டுபிடித்தபோது, ​​பிரபஞ்சம் விரிவடைந்து கொண்டிருப்பதை உணர்ந்தது. இது பிக் பேங் கோட்பாட்டிற்கான முதல் படியாகும் - மேலும் இது பித்தளை பேண்ட் கொண்ட ரயிலை விட மிகவும் தீவிரமான விஷயம்.

கிறிஸ்டியன் ஜோஹன் டாப்ளர், 1803-53

ஆஸ்திரிய இயற்பியலாளர். சால்ஸ்பர்க்கில் ஒரு மேசன் குடும்பத்தில் பிறந்தார். அவர் வியன்னாவில் உள்ள பாலிடெக்னிக் நிறுவனத்தில் பட்டம் பெற்றார் மற்றும் 1835 ஆம் ஆண்டு வரை ஜூனியர் ஆசிரியர் பதவிகளில் இருந்தார், அவர் ப்ராக் பல்கலைக்கழகத்தில் கணிதத் துறைக்கு தலைமை தாங்குவதற்கான வாய்ப்பைப் பெற்றார், இது கடைசி நேரத்தில் அவரது நீண்ட கால முடிவை கைவிட கட்டாயப்படுத்தியது. அமெரிக்காவிற்கு புலம்பெயர்ந்து, உள்நாட்டில் கல்வி வட்டாரங்களில் அங்கீகாரத்தை அடைவதில் நம்பிக்கை இழந்து. வியன்னாவின் ராயல் இம்பீரியல் பல்கலைக்கழகத்தில் பேராசிரியராக தனது பணியை முடித்தார்.