Efectul schimbării lungimii și frecvenței undelor sonore a fost descris pentru prima dată de Christian Doppler în 1842, drept urmare conceptul a fost numit după fizicianul austriac.
Aceste modificări trebuie înregistrate de receptor și cauzate de mișcarea sursei de undă directă sau de mișcarea receptorului în sine.
Doppler a confirmat teoretic dependența directă a frecvenței vibrațiilor care sunt percepute de un observator specific de direcția și viteza de mișcare a acestui observator în raport cu sursa vibrațiilor.
Sunt luate în considerare două variante ale efectului Doppler:
- Optic - efectul observat în timpul propagării undelor electromagnetice.
- Acustic - observat în timpul propagării undelor sonore.
În timpul propagării undelor electromagnetice, se ia în considerare mișcarea relativă a receptorului și a sursei în vid. Și atunci când sunetul se propagă, nu numai mediul este luat în considerare, ci și mișcarea sursei și a receptorului undelor sonore față de acest mediu.
Dacă, într-un anumit mediu, particulele încărcate se mișcă cu o viteză relativistă, sistemul de laborator trebuie să înregistreze așa-numita radiație Cherenkov. Acest fenomen este, de asemenea, direct legat de efectul Doppler.
Efect Doppler în viața de zi cu zi a omului
Efectul Doppler este baza metodelor cu laser radar, cu ajutorul cărora se măsoară viteza diferitelor obiecte (aeronave, mașini etc.) pe Pământ. În plus, conceptul poate fi utilizat la determinarea temperaturilor gazelor incandescente.
În evoluțiile științifice și cercetările moderne, principiile efectului Doppler ocupă, de asemenea, departe de ultimul loc. Poate fi utilizat în mod activ de:
- În domeniul studierii diferitelor fenomene ale Universului;
- În domeniul navigației moderne;
- În diferite domenii ale medicinei - principiul este utilizat în multe dispozitive moderne cu care se efectuează diagnosticarea cu ultrasunete a inimii și a vaselor de sânge.
Este destul de ușor să observăm efectul Doppler în viața de zi cu zi, cunoscându-i principiul de bază. Având în vedere că prin ureche percepem frecvența vibrațiilor sunetului sub formă de înălțime, este posibilă simularea sau urmărirea unei situații specifice. De exemplu, atunci când un tren sau o mașină care trece pe lângă dvs. scoate un sunet puternic, sunetul va fi mai mare pe măsură ce vă apropiați. Când vehiculul este la același nivel cu dvs., sunetul va scădea semnificativ, iar când obiectul este îndepărtat, acesta va suna mult mai jos.
Există radare Doppler speciale care sunt capabile să măsoare schimbarea frecvenței semnalelor reflectate de la un obiect. Cu ajutorul unor astfel de dispozitive, este posibil să se determine cât mai exact viteza unei varietăți de obiecte - nave, aeronave, mașini. În același mod, se calculează viteza râului, a curenților marini, a hidrometeorilor și a altor fenomene naturale.