اثر دوپلر

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد.

پرش به: ناوبری, جستجو
منبع موج به چپ حرکت می‌کند، فرکانس در سمت چپ بلندتر و در سمت راست کوتاه‌تر است.
منبع موج به چپ حرکت می‌کند، فرکانس در سمت چپ بلندتر و در سمت راست کوتاه‌تر است.

اثر دوپلر در فیزیک امواج می‌گوید که بسامد ظاهری یک موج بر اثر حرکت سازندهٔ یا دریافت‌کنندهٔ موج تغییر می‌کند. این پدیده را کریستیان یوهان دوپلر (۱۸۰۳-۱۸۵۳ میلادی) فیزیکدان اتریشی در مقاله‌ای در سال ۱۸۴۲ بیان کرد. اثر دوپلر در همهٔ امواج مانند امواج صوتی و امواج الکترومغناطیسی (نور) دیده می‌شود.

هرگاه شنونده‌ای به سمت یک منبع ساکن که از خود موج صوتی گسیل می‌کند حرکت کند، بسامد صوتی که دریافت می‌کند بیشتر از وقتی است که نسبت به منبع ساکن باشد (شنونده صدا را زیرتر می‌شنود). و اگر از منبع صوت دور شود، موجی را با بسامد کمتر دریافت می‌کند (شنونده صدا را بم‌تر می‌شنود). اگر منبع موج نیز از شنونده دور و یا به او نزدیک شود، بسامد صوتی که شنونده می‌شنود نیز به ترتیب کمتر و یا بیشتر می‌شود.

اگر بسامد موج تولید شده در منبع ν باشد و سرعت شنونده و منبع به ترتیب vo و vs باشد، بسامد موجی که شنونده می‌شنود، ، از رابطهٔ زیر به دست خواهد آمد:



\nu^'=\nu (\frac{v \pm v_o}{v \mp v_s})

در این رابطه v سرعت موج در محیط انتشار است. علامت‌های بالایی (+ در صورت و - در مخرج) مربوط به وقتی است که منبع و شنونده به هم نزدیک می‌شوند و علامت‌های پایینی مربوط به وقتی است که منبع و شنونده از هم دور می‌شوند. این رابطه در دستگاهی نوشته شده است که نسبت به محیط انتشار ساکن است.

اگر سرعت منبع یا ناظر در مقایسه با سرعت نور چشم‌پوشیدنی نباشد، باید رابطهٔ نسبیتی دوپلر را به کار برد که به شکل زیر است:



\nu^'=\nu (\sqrt{\frac{v \pm v_r}{v \mp v_r}})

در این رابطه vr سرعت نسبی منبع و شنونده است.

یک مثال آشنا از پدیدهٔ دوپلر هنگامی است که یک اتومبیل آمبولانس در خیابان از کنار ما می‌گذرد. صدای آژیر آمبولانس هنگام نزدیک‌شدن به ما زیرتر از هنگام دورشدن آن است. این پدیده همان اثر دوپلر است.

لینک
شنبه ٥ آبان ۱۳۸٦ - ویدا وحیدنیا