Doppler-effektus a fizika
A Doppler-hatás, hogy a frekvencia a hullám függően változik relatív sebessége mozgását a forrás és a vevő.
A Doppler-effektus által leírt képlet szerint:
ahol - frekvenciájú hullámok mutatható ki a vevő; - az alkalmazás gyakorisága a hullámok egy forrás által kibocsátott; A hang terjedési sebessége a közegben; és - a forrás és a vevő relatív sebesség rugalmas közeg, ill.
Ha a hangforrás közel van a vevő, a sebessége „plusz” jel. Ha a forrás eltávolítjuk a vevő, a sebesség az a jel „mínusz”.
A képlet mutatja, hogy az ilyen forrás és a vevő mozgást, amelyben a közöttük levő távolság csökken, a frekvencia által kapott a detektor nagyobb, mint a forrás frekvenciája. Ha a távolság a forrás és a vevő növekszik, nem lesz kevesebb, mint.
A Doppler-effektus alapján radar, amely a közlekedési rendőrök határozzák meg a sebességet az autó. A gyógyászati felhasználás a Doppler-effektus a ultrahang készülék segítségével megkülönböztetni artériákat vénák injekció. Mivel a Doppler-effektus, a csillagászok felfedezték, hogy az univerzum tágul - galaxisok eltérnek egymástól. A paraméterek a mozgás a bolygók és műholdak által meghatározott Doppler-effektus.
Példák problémák megoldása
Az autópályán két autó közeledik egymáshoz a sebesség m / s és m / s. Az első közülük biztosítja az audio jel frekvenciája 600 Hz. Ahhoz, hogy a gyakoriság a jel, hogy a vezető hall egy második jármű: a) az ülés előtt; b) az ülés után. A hangsebesség venni egyenlő 348 m / s.
Mi írjuk a képletet a Doppler-effektus:
Viszlát autók közelednek a köztük lévő távolság csökken, és a forrás (az első autó) megközelíti a hang vevő (a második autó), így a sebesség az első jármű belép a formula „plusz”.
A találkozó után, az autók el lesz távolítva egymástól, azaz a hangforrás eltávolítjuk a vevő, így a sebesség a forrás lép a formula a „mínusz”:
frekvencia jel, második járművezető, aki hallja az autót, mielőtt találkozott az első lesz 732 Hz, és a találkozó után - 616 Hz.
Gyorsvonat közeledett a villamos vonat állt a pálya sebesség 72 km / h. Elektromos sípol frekvencia 0,6 kHz. Ahhoz, hogy meghatározzuk a látszólagos frekvencia az audio jelet, ami a vezető hallja gyorsvonat. A hangsebesség venni egyenlő 340 m / s.
Mi írjuk a képletet a Doppler-effektus:
A referencia képkocka társított gyorsvonat vezető gyorsvasút (jel mosogató) rögzített, azonban a vonat (a jelforrás) felé halad gyorsvonat sebességgel, amely a „plusz” jel, mivel a távolság a forrás és a vevő audio jel gyengül .
Lefordítani SI-egységek: fordulatszámú elektromos viszonylag gyors vonat km / h m / s; frekvenciájú elektromos hangjelzés kHz Hz.
A látszólagos gyakorisága az audiojel. vezető, aki hallja gyorsvonat, 638 Hz.
Elmúlt a vasúti peron vonat áthalad. A megfigyelő a platón, a vonat hallja a hangot a sziréna. Amikor a vonat közeledik? megfigyelő hallható hang egy frekvencia 1100 Hz, amikor a vonat eltávolítjuk, a látszólagos hang frekvenciáját 900 Hz. Keresse mozdony sebessége és frekvenciája által kibocsátott hang sziréna. A hang sebessége a levegőben megtett egyenlő 340 m / s.
Mivel a megfigyelő a platón álló, a sebesség a vevő.
Írunk a képlet a Doppler-effektus mindkét esetben.
a) ha a vonat közeledik:
b) ha a vonat törlik:
Expressz gyakorisága a sziréna hangjelzést és azonosítják a jobb oldalán egyenletek elő:
ahol megtaláljuk az elektromos sebesség:
frekvenciája által kibocsátott hang sziréna: