Viļņa garums un Doplera efekts

Viļņa garums un Doplera efekts
Viļņa garums un Doplera efekts
Anonim

Mēs visi no skolas laikiem zinām par tādu parādību kā gaismas vai skaņas viļņa garums. Viļņu frekvence (skaņa vai elektromagnētiskais starojums) ir noteikts fizikāls lielums, ko raksturo noteikts atkārtojumu skaits. Viļņa biežumu nosaka atkārtojumu attiecība pret laika periodu, kurā tie notiek. Piemēram, kad palielinās skaņas viļņa viļņa garums, mēs dzirdam augstāku toņu un runājam par tā augstāko frekvenci. Interesanti, ka mēs varam dzirdēt un redzēt tikai noteiktā diapazonā no šāda spektra - gaismas vai skaņas. Visu, kas atrodas virs vai zem tā, fiziķi sauc par infra- vai ultraviļņu starojumu.

viļņa garums
viļņa garums

Viļņa garums un Doplera efekts

Šī parādība ir saistīta ar tik interesantu fizisko modeli kā Doplera efekts (nosaukts tā atklājēja vārdā). Līdzīgu efektu var novērot gan gaismas, gan skaņas viļņu piemērā. Tomēr pirmo izplatīšanās ātrums ir pārāk liels, lai pamanītu to izmaiņas bez īpašām ierīcēm. Bet, piemēram, skaņas piemērā, Doplera efekts ir ļoti viegli izsekojams mūsu ikdienas dzīvē! Atcerieties, ko dzirdat, stāvot dzelzceļa stacijā brīdī, kad tai no tālienes tuvojas vilciens! Kad vilciens vēl ir tālu, tā skaņa jums šķitīs apslāpēta. Tas ir, burtiski, skaņas viļņa garums šajā brīdī ir zems. Tomēr kā šī avots

gaismas viļņa garums
gaismas viļņa garums

skaņa un tās frekvence palielināsies. Tagad mēs dzirdam arvien augstāku toni. Tas ir tāpēc, ka kompozīcijas izstarotā skaņa burtiski sasniedz savu avotu, padarot viļņu frekvenci arvien augstāku. Un jo ātrāk tuvojas vilciens, jo vairāk palielināsies viļņa garums. Un otrādi: noņemot skaņas avotu, tā viļņi arvien vairāk izlīdzinās, un mēs to dzirdēsim arvien zemāk. Patiesībā šo parādību sauc par Doplera efektu.

Efekta praktizēšana

Nevajag domāt, ka likumsakarība ir tikai interesants fizisks fakts. Šīs zināšanas tiek plaši izmantotas mūsdienu tehnoloģijās. Tā, piemēram, ceļu policijas radars uztver tuvojošas automašīnas skaņu un norāda uz ātruma pārsniegšanu. Starp citu, apsargi arī strādā pēc tāda paša principa

skaņas viļņa garums
skaņas viļņa garums

trauksmes, kas reaģē uz kustību telpā.

Gaismas viļņa garums kosmosā

Tomēr, iespējams, nozīmīgākais atklājums saistībā ar šo viļņu izplatīšanās modeli ir tā sauktais Habla likums. Vēl 1929. gadā amerikāņu astronoms Edvīns Habls, skatoties uz zvaigžņotajām debesīm caur savu teleskopu, atklāja interesantu iezīmi. Fakts ir tāds, ka daudzām tālu galaktikām ir sarkanīgs spīdums. Zinot par Doplera efektu, Habls pārsteidza pasauli ar sensacionāliem secinājumiem. Fakts ir tāds, ka sarkanais spīdums gaismas viļņa gadījumā nozīmēja to pašu, ko pieaugošais skaņas augstums: avots attālinājās. Tas ir, pašas galaktikas attālinājās. Un līdzīgs efekts ir konstatēts visās kosmosa daļās, kur vien ir vērsts teleskops. Tādējādi pirmo reizi praktiski tika atklāts, ka mūsu Visums paplašinās.

Ieteicams: