Доплеров ефект за електромагнитни вълни. Основни изследвания

Ефектът на Доплер се описва с формулата:

където е честотата на вълната, записана от приемника; - честота на вълната, излъчвана от източника; - в околната среда; и са скоростите на приемника и източника съответно спрямо еластичната среда.

Ако източникът на звук се доближи до приемника, тогава неговата скорост има знак плюс. Ако източникът се отдалечи от приемника, неговата скорост е със знак минус.

От формулата става ясно, че когато източникът и приемникът се движат по такъв начин, че разстоянието между тях намалява, честотата, възприемана от приемника, се оказва по-голяма от честотата на източника. Ако разстоянието между източника и приемника се увеличи, то ще бъде по-малко от .

Ефектът на Доплер е в основата на радарите, с помощта на които пътните полицаи определят скоростта на автомобила. В медицината ефектът на Доплер се използва за ултразвуков апаратразграничете вените от артериите при извършване на инжекции. Благодарение на ефекта на Доплер астрономите установиха, че Вселената се разширява - галактиките се отдалечават една от друга. С помощта на ефекта на Доплер се определят параметрите на движение на планети и космически кораби.

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

Упражнение	Два автомобила се приближават един към друг по магистрала със скорости m/s и m/s. Първият от тях произвежда звуков сигнал с честота 600 Hz. Определете честотата на сигнала, който водачът на втория автомобил ще чуе: а) преди срещата; б) след срещата. Скоростта на звука се приема за 348 m/s.
Решение	Преди да се срещнат, автомобилите се приближават един към друг, т.е. разстоянието между тях намалява и източникът на звук (първата кола) се приближава до приемника на звука (втората кола), така че скоростта на първата кола ще влезе във формулата със знак плюс. Нека изчислим: Hz След срещата колите ще се отдалечат една от друга, т.е. източникът на звуков сигнал ще се отдалечи от приемника, така че скоростта на източника ще влезе във формулата със знак минус: Hz
Отговор	Честотата на сигнала, който водачът на втория автомобил ще чуе преди среща с първия ще бъде 732 Hz, а след срещата – 616 Hz.

ПРИМЕР 2

Упражнение	Бърз влак се приближава до електрически влак, стоящ на релсите, със скорост 72 км/ч. Електрическият влак излъчва звуков сигнал с честота 0,6 kHz. Определете видимата честота на звуковия сигнал, който машинистът на бързия влак ще чуе. Скоростта на звука се приема за 340 m/s.
Решение	Нека напишем формулата за ефекта на Доплер: В референтната рамка, свързана с бърз влак, машинистът на бързия влак (приемник на сигнал) е неподвижен, следователно, и електрическият влак (източник на сигнал) се движи към бързия влак със скорост , която има знак плюс, тъй като разстоянието между източника и приемника на звуковия сигнал намалява. Нека преобразуваме единиците към системата SI: скорост на движение на електрически влак спрямо бърз влак km/h m/s; честота на звуковия сигнал на електрическия влак kHz Hz. Нека изчислим: Hz
Отговор	Видимата честота, която машинистът на бърз влак ще чуе, е 638 Hz.

ПРИМЕР 3

Упражнение	Край железопътната платформа минава електрически влак. Наблюдател, стоящ на перона, чува звука на влаковата сирена. Кога идва влака? наблюдател чува звук от 1100 Hz, докато влакът се отдалечава, видимата честота на звука е 900 Hz. Намерете скоростта на електрическия локомотив и честотата на звука, издаван от сирената. Скоростта на звука във въздуха се приема за 340 m/s.
Решение	Тъй като наблюдателят, стоящ на платформата, е неподвижен, скоростта на приемника е . Нека запишем формулата за ефекта на Доплер и за двата случая. а) когато влакът приближава: б) когато влакът се отдалечи: Нека изразим честотите на звуковия сигнал на сирената и приравняваме десните части на получените равенства:

Под Доплер ефектразберете промяната в честотата, записана от приемника на вълната, свързана с движението на източника и приемника. Този ефект за първи път е теоретично обоснован в акустиката и оптиката от австрийския физик К. Доплер през 1842 г.

Нека разгледаме извеждането на формулата, която определя честотата на еластичната вълна, възприета от приемника, използвайки примера на два специални случая. 1. Средата съдържа стационарен източник и приемник на звукови вълни. Честоти и дължини на вълните, излъчвани от източника
, движейки се със скорост , достигат до приемника и създават в него трептения със същата честота
(фиг. 6.11а). 2. Източникът и излъчваната от него вълна се движат по оста Ox. Приемникът се придвижва към тях.Имайте предвид, че скоростта на вълната зависи само от свойствата на средата и не зависи от движението на приемника и източника. Следователно движението на източника с постоянна честота вибрациите, излъчвани от него, ще променят само дължината на вълната. Всъщност източникът за периода на трептене ще измине разстоянието
, и според закона за събиране на скоростите вълната ще се отдалечи от източникана разстояние
, и следователно неговата дължина на вълната
ще има по-малко (Фиг. 6.11, b).

По отношение на приемника вълната, в съответствие със закона за събиране на скоростите, ще се движи със скорост
и за постоянна дължина на вълната честота вибрациите, възприемани от източника, ще се променят и ще бъдат равни

.

Ако източникът и приемникът се отдалечат един от друг, тогава във формулата за честота знаците трябва да се сменят. Следователно, една формула за честотата на трептене, възприемана от приемника, когато източникът и приемникът се движат в една права линия, ще изглежда така:

. (6.36)

От тази формула следва, че за наблюдател, намиращ се например на гара, честотата на звуковия сигнал на приближаващ влак ( υ ДР =0, υ IST >0)

ще бъде повече и по-малко, докато се отдалечавате от станцията. Ако например вземем скоростта на звука υ = 340 m/s, скоростта на влака υ = 72 km/h и честотата на звуковия сигнал ν 0 = 1000 Hz (тази честота се възприема добре от човека ухото, а ухото различава звукови вълни с честотна разлика по-голяма от 10 Hz), тогава честотата на сигнала, възприет от ухото, ще варира в рамките на

=

Ако източникът и приемникът се движат със скорости, насочени под ъгъл към свързващата ги права линия, тогава за да се изчисли честотата , възприемани от приемника, трябва да направите проекции на техните скорости върху тази права линия (фиг. 6.11, c):

. (6.37)

Ефектът на Доплер се наблюдава и при електромагнитните вълни. Но за разлика от

еластични вълни, електромагнитните вълни могат да се разпространяват в отсъствието на среда, във вакуум. Следователно за електромагнитните вълни скоростта на движение на източника и приемника спрямо средата няма значение. За електромагнитните вълни е необходимо да се вземе предвид относителната скорост на движение на източника и приемника, като се вземат предвид трансформациите на Лоренц и забавянето на времето в движеща се референтна система.

Нека помислим надлъжен ефект на Доплер.Нека изведем формула за честотата на електромагнитните вълни, регистрирани от приемника; в конкретен случай източникът и приемникът се движат един към друг по посока на правата линия, която ги свързва. Нека има две I.S.O. – неподвижен И.С.О. ДА СЕ(в него има стационарен EMW приемник) и се движи спрямо него по съвпадащи координатни оси оИ охИ.С.О. ДА СЕ′ (съдържа стационарен източник на електромагнитни вълни) (фиг. 6.12, а).

Нека разгледаме какво се наблюдава в I.S.O. ДА СЕИ ДА СЕ".

1. И.С.О.ДА СЕ ′ . Източникът на електромагнитни вълни е неподвижен и се намира в началото на координатната ос о′ (фиг. 6.12, а). Излъчва в I.S.O. ДА СЕ′ EMW с период
, честоти
и дължина на вълната
.

Приемникът се движи, но движението му не влияе на промяната в честотата на приемания сигнал. Това се дължи на факта, че според втория постулат на S.T.O., скоростта на електромагнитната вълна спрямо приемника винаги ще бъде равна на с,и следователно честотата на вълната, получена от приемника в I.S.O. ДА СЕ"също ще бъдат равни ,

2. I.S.O.ДА СЕ . EMW приемникът е неподвижен, а EMW източникът се движи по посока на оста осъс скорост . Следователно за източника е необходимо да се вземе предвид релативистичният ефект на забавяне на времето. Това означава, че периодът на вълната, излъчвана от източника в тази инерционна система, ще бъде по-голям от периода на вълната в I.S.O.
().

За дължината на вълната , излъчен от източника по посока на приемника, може да се запише

Този израз позволява периода Tи честоти възприеман от EMW приемника в I.S.O. ДА СЕ,запишете следните формули:

, (6.38)

където се взема предвид, че скоростта на електромагнитната вълна спрямо приемника в I.S.O. ДА СЕравна на с.

Ако източникът и приемникът са премахнати, е необходимо да се сменят знаците във формула (6.38). В този случай честотата на излъчване, записана от приемника, ще намалее в сравнение с честотата на вълната, излъчвана от източника, т.е. наблюдава се червено изместване в спектъра на видимата светлина.

Както можете да видите, израз (6.38) не включва скоростта на източника и приемника поотделно, а само скоростта на тяхното относително движение.

За електромагнитните вълни също се наблюдава напречен ефект на Доплер, което е свързано с ефекта на забавяне на времето в движеща се инерциална отправна система. Да вземем момента във времето, когато скоростта на източника на електромагнитна вълна е перпендикулярна на линията на наблюдение (фиг. 6.12, b), тогава източникът не се движи към приемника и следователно дължината на вълната, излъчвана от него, не се променя (
). Всичко, което остава, е релативистичният ефект на забавянето на времето

,
. (6.39)

За напречния ефект на Доплер промяната в честотата ще бъде значително по-малка, отколкото за надлъжния ефект на Доплер. Наистина, съотношението на честотите, намерено с помощта на формули (6.38) и (6.39) за надлъжни и напречни ефекти, ще бъде значително по-малко от единица:
.

Напречният ефект на Доплер е потвърден експериментално, което още веднъж доказва валидността на специалната теория на относителността.

Представените тук аргументи в полза на формула (6.39) не претендират за строги, но дават правилния резултат. Като цяло за произволен ъгъл между линията на наблюдение и скоростта на източника , можем да пишем следната формула

, (6.40) където ъгълът - това е ъгълът между линията на наблюдение и скоростта на движение на източника, виж (фиг. 6.12, b).

Напречният ефект на Доплер отсъства за еластични вълни в среда. Това се дължи на факта, че за определяне на честотата на вълната, възприемана от приемника, се вземат проекции на скоростите върху правата линия, свързваща източника и приемника (виж Фиг. 6.11, c), и няма забавяне на времето за еластични вълни.

Доплеровият ефект има широки практически приложения, например за измерване на скоростите на звездите и галактиките чрез доплеровото (червено) изместване на линиите в техните емисионни спектри; за определяне на скоростите на движещи се цели в РЛС и сонар; за измерване на температурата на тела чрез доплерово разширяване на емисионните линии на атоми и молекули и др.

Ефектът на Доплер за еластичните вълни се дължи на постоянството на скоростта на разпространение на еластична вълна в среда, която служи като определена избрана отправна система. За електромагнитни вълнитакава специална референтна система (среда) не съществува и обяснение на ефекта на Доплер за електромагнитните вълни може да се даде само в рамките на специалната теория на относителността.

Нека източникът Сприближава със скорост неподвижен приемник Р. В този случай източникът излъчва електромагнитни импулси с честота (собствена честота) по посока на приемника. Интервалът от време между два последователни импулса в референтната рамка, свързана с източника, е равен на . Тъй като източникът се движи, съответният период от време в неподвижната референтна система, свързана с приемника, поради ефекта на забавяне на движещия се часовник, ще бъде по-голям, а именно

, (40.1)

Разстоянието между съседни импулси в референтната рамка, свързана с приемника, ще бъде равно на

. (40.2)

Тогава честотата на повторение на импулса, възприета от приемника, ще бъде равна на , или

. (40.3)

Получената формула (40.3) съответства на надлъжен ефект на Доплер, което е следствие от две явления: забавяне на движещ се часовник и „компресия“ (или разреждане) на импулси, свързани с промяна на разстоянието между източника и приемника. Ако източникът се приближи (както в разглеждания случай), тогава честотата на получената електромагнитна вълна се увеличава (), но ако се отдалечи, тогава (в този случай знакът на скоростта се променя на противоположния).

Ако скоростта е много по-малка от скоростта на светлината, тогава (40.3) може да бъде заменено до термини с приблизителна формула (нерелативистично приближение):

. (40.4)

В общия случай, когато векторът на скоростта на източника образува ъгъл с посоката към приемника (линията на видимост), скоростта във формула (40.3) трябва да бъде заменена с нейната проекция към линията на видимост и тогава честотата на получените електромагнитни вълни се определя от израза

. (40.5)

От последния израз следва, че ако източникът се движи перпендикулярно на посоката към приемника (), тогава се наблюдава напречен ефект на Доплер:

, (40.6)

при което честотата, възприемана от приемника, винаги е по-малка от естествената честота на източника (). Напречният ефект е пряко следствие от забавянето на движещия се часовник и е много по-слаб от надлъжния.

Надлъжният ефект на Доплер се използва при местоположение, за да се определи скоростта на даден обект. Счетоводство Доплерова промяначестоти може да са необходими при организиране на комуникации с движещи се обекти. Двойните звезди са открити с помощта на ефекта на Доплер. През 1929 г. американският астроном Е. Хъбъл открива, че линиите в емисионния спектър на далечни галактики са изместени към по-дълги дължини на вълните (космологично червено изместване). Червеното изместване възниква в резултат на ефекта на Доплер и показва, че далечните галактики се отдалечават от нас, а скоростта, с която галактиките се отдалечават, е пропорционална на тяхното разстояние:

където е константата на Хъбъл.

Забелязвали ли сте някога, че звукът на автомобилна сирена има различна височина, когато се приближава или отдалечава от вас?

Разликата в честотата на свирката или сирената на отдалечаващ се и приближаващ влак или кола е може би най-очевидният и широко разпространен пример за ефекта на Доплер. Теоретично открит от австрийския физик Кристиан Доплер, този ефект по-късно ще играе ключова роля в науката и технологиите.

За наблюдател дължината на вълната на радиацията ще има различен смисълпри различни скорости на източника спрямо наблюдателя. С приближаването на източника дължината на вълната ще намалява, а с отдалечаването ще се увеличава. Следователно честотата също се променя с дължината на вълната. Следователно честотата на свирката на приближаващия влак е значително по-висока от честотата на свирката, докато се отдалечава. Всъщност това е същността на ефекта на Доплер.

Ефектът на Доплер е в основата на работата на много измервателни и изследователски инструменти. Днес се използва широко в медицината, авиацията, космонавтиката и дори в бита. С помощта на ефекта на Доплер, сателитна навигация и пътни радари, ултразвукови машини и охранителна аларма. Ефектът на Доплер стана широко приложим в научно изследване. Може би той е най-известен в астрономията.

Обяснение на ефекта

За да разберете природата на ефекта на Доплер, просто погледнете повърхността на водата. Кръговете върху водата перфектно демонстрират и трите компонента на всяка вълна. Нека си представим, че някакъв неподвижен поплавък създава кръгове. В този случай периодът ще съответства на времето, изминало между излъчването на един и следващия кръг. Честотата е равна на броя кръгове, излъчени от поплавъка за определен период от време. Дължината на вълната ще бъде равна на разликата в радиусите на два последователно излъчвани кръга (разстоянието между два съседни гребена).

Нека си представим, че лодка се приближава към този неподвижен поплавък. Тъй като се движи към хребетите, скоростта на лодката ще бъде добавена към скоростта на разпространение на кръговете. Следователно, спрямо лодката, скоростта на наближаващите хребети ще се увеличи. В същото време дължината на вълната ще намалее. Следователно времето, което ще измине между ударите на два съседни кръга отстрани на лодката, ще намалее. С други думи, периодът ще намалее и съответно честотата ще се увеличи. По същия начин, за отдалечаваща се лодка, скоростта на гребените, които сега ще я настигнат, ще намалее, а дължината на вълната ще се увеличи. Което означава увеличаване на периода и намаляване на честотата.

Сега си представете, че поплавъкът е разположен между две неподвижни лодки. Освен това рибарят на един от тях дърпа плувката към себе си. Придобивайки скорост спрямо повърхността, поплавъкът продължава да излъчва абсолютно същите кръгове. Но центърът на всеки следващ кръг ще бъде изместен спрямо центъра на предишния към лодката, към която се приближава плувката. Следователно, от страната на тази лодка, разстоянието между хребетите ще бъде намалено. Оказва се, че кръгове с намалена дължина на вълната и следователно с намален период и увеличена честота ще дойдат до лодката с рибаря, който дърпа плувката. По същия начин вълни с увеличена дължина, период и намалена честота ще достигнат друг рибар.

Многоцветни звезди

Такива модели на промени в характеристиките на вълните върху водната повърхност бяха забелязани някога от Кристиан Доплер. Той описва математически всеки такъв случай и прилага получените данни към звука и светлината, които също имат вълнова природа. Доплер предполага, че цветът на звездите зависи директно от скоростта, с която се приближават или отдалечават от нас. Той очерта тази хипотеза в статия, която представи през 1842 г.

Имайте предвид, че Доплер е сгрешил относно цвета на звездите. Той вярваше, че всички звезди излъчват бял цвят, което впоследствие се изкривява поради скоростта им спрямо наблюдателя. Всъщност ефектът на Доплер не засяга цвета на звездите, а модела на техния спектър. За звездите, които се отдалечават от нас, всички тъмни линии на спектъра ще увеличат дължината на вълната - ще се изместят към червената страна. Този ефект е установен в науката под името „червено изместване“. При приближаващите звезди, напротив, линиите се стремят към частта от спектъра с по-висока честота - виолетовия цвят.

Тази характеристика на спектралните линии, основана на формулите на Доплер, е теоретично предсказана през 1848 г. от френския физик Арман Физо. Това е експериментално потвърдено през 1868 г. от Уилям Хъгинс, който има голям принос в спектралното изследване на космоса. Още през 20-ти век ефектът на Доплер за линиите в спектъра ще бъде наречен „червено изместване“, към което ще се върнем.

Концерт на релси

През 1845 г. холандският метеоролог Beuys-Ballot, а по-късно и самият Доплер, провеждат серия от експерименти, за да тестват Доплеровия „звуков“ ефект. И в двата случая са използвали споменатия по-рано ефект на клаксона на приближаващ и заминаващ влак. Ролята на свирката се играе от групи тромпетисти, които свирят определена нота, докато са в открит вагон на движещ се влак.

Бойс-Бало изпраща тромпетисти покрай хора с добър слух, които записват промяната в нотата при различни скорости на композицията. След това повторил този експеримент, като поставил тромпетистите на платформа, а слушателите в карета. Доплер записва дисонанса на нотите на две групи тромпетисти, които се приближават и отдалечават от него едновременно, свирейки една нота.

И в двата случая ефектът на Доплер за звуковите вълни беше успешно потвърден. Освен това всеки от нас може да проведе този експеримент в Ежедневиетои го потвърдете сами. Ето защо, въпреки факта, че ефектът на Доплер беше критикуван от съвременниците, по-нататъшните изследвания го направиха неоспорим.

Както беше отбелязано по-рано, ефектът на Доплер се използва за определяне на скоростта на космическите обекти спрямо наблюдателя.

Тъмните линии в спектъра на космическите обекти първоначално винаги са разположени на строго фиксирано място. Това местоположение съответства на дължината на вълната на поглъщане на определен елемент. За приближаващ или отдалечаващ се обект всички ленти променят позициите си съответно във виолетовата или червената област на спектъра. Сравняване на спектралните линии на Земята химически елементиС подобни линии в спектрите на звездите можем да оценим колко бързо даден обект се приближава или отдалечава от нас.

Червеното изместване в спектрите на галактиките е открито от американския астроном Весто Слайфър през 1914 г. Неговият сънародник Едуин Хъбъл сравнява разстоянията до откритите от него галактики с големината на тяхното червено отместване. Така през 1929 г. той стига до извода, че колкото по-далеч е галактиката, толкова по-бързо се отдалечава от нас. Както се оказва по-късно, откритият от него закон е доста неточен и не описва съвсем правилно реалната картина. Въпреки това Хъбъл постави правилната тенденция за по-нататъшни изследвания от други учени, които впоследствие ще въведат концепцията за космологично червено отместване.

За разлика от Доплеровото червено отместване, което възниква от правилното движение на галактиките спрямо нас, космологичното червено отместване възниква от разширяването на пространството. Както знаете, Вселената се разширява равномерно по целия си обем. Следователно, колкото по-далеч са две галактики една от друга, толкова по-бързо се отдалечават една от друга. Така че всеки мегапарсек между галактиките ще ги отдалечава една от друга с около 70 километра всяка секунда. Това количество се нарича константа на Хъбъл. Интересното е, че самият Хъбъл първоначално оцени своята константа на цели 500 km/s на мегапарсек.

Това се обяснява с факта, че той не е взел предвид факта, че червеното отместване на всяка галактика е сумата от две различни червени отмествания. Освен че са движени от разширяването на Вселената, галактиките също претърпяват свои собствени движения. Ако релативистичното червено отместване има еднакво разпределение за всички разстояния, тогава Доплеровото червено отместване приема най-непредсказуемите несъответствия. В края на краищата, правилното движение на галактиките в техните клъстери зависи само от взаимните гравитационни влияния.

Близки и далечни галактики

Между близките галактики константата на Хъбъл практически не е приложима за оценка на разстоянията между тях. Например, галактиката Андромеда има пълно виолетово изместване спрямо нас, тъй като се приближава към Млечния път със скорост от около 150 km/s. Ако приложим към него закона на Хъбъл, то би трябвало да се отдалечава от нашата галактика със скорост 50 km/s, което изобщо не отговаря на реалността.

За далечни галактики Доплеровото червено отместване е почти незабележимо. Скоростта им на отдалечаване от нас е пряко зависима от разстоянието и с малка грешка съответства на константата на Хъбъл. Така че най-отдалечените квазари се отдалечават от нас със скорост, по-голяма от скоростта на светлината. Колкото и да е странно, това не противоречи на теорията на относителността, защото това е скоростта на разширяване на пространството, а не самите обекти. Затова е важно да можем да различим Доплеровото червено отместване от космологичното.

Заслужава да се отбележи също, че в случай на електромагнитни вълни също възникват релативистични ефекти. Съпътстващото изкривяване на времето и промените в линейните размери, когато тялото се движи спрямо наблюдателя, също оказват влияние върху природата на вълната. Както във всеки случай с релативистичните ефекти

Разбира се, без ефекта на Доплер, който позволи откриването на червеното отместване, нямаше да знаем за мащабната структура на Вселената. Астрономите обаче дължат повече от това на това свойство на вълните.

Ефектът на Доплер може да открие леки отклонения в позициите на звездите, които могат да бъдат създадени от обикалящи около тях планети. Благодарение на това са открити стотици екзопланети. Използва се и за потвърждаване на наличието на екзопланети, открити по-рано с други методи.

Ефектът на Доплер изигра решаваща роля в изследването на близки звездни системи. Когато две звезди са толкова близо, че не могат да се видят поотделно, ефектът на Доплер идва на помощ на астрономите. Тя ви позволява да проследите невидимото взаимно движение на звездите по техния спектър. Такива звездни системи дори се наричат ​​„оптични двойни системи“.

Използвайки ефекта на Доплер, можете да оцените не само скоростта на космическия обект, но и скоростта на неговото въртене, разширяване, скоростта на неговите атмосферни потоци и много други. Скоростта на пръстените на Сатурн, разширяването на мъглявините, пулсациите на звездите се измерват благодарение на този ефект. Използва се дори за определяне на температурата на звездите, тъй като температурата също е индикатор за движение. Можем да кажем, че съвременните астрономи измерват почти всичко, свързано със скоростите на космическите обекти, използвайки ефекта на Доплер.

Ефектът на Доплер е промяна в дължината и честотата на вълните, записани от приемник, което предизвиква движение на техния източник или на самия приемник. Ефектът получи това име в чест на Кристиан Доплер, който го откри. По-късно хипотезата е доказана с експериментален метод от холандския учен Кристиан Балот, който поставя духов оркестър в открит железопътен вагон и събира група от най-талантливите музиканти на платформата. Когато вагон с оркестър минаваше до платформата, музикантите свиреха нота, а слушателите записваха на хартия това, което чуха. Както се очакваше, възприемането на височината беше пряко зависимо от , както гласи законът на Доплер.

Действие на ефекта на Доплер

Това явление се обяснява съвсем просто. Чуваемият тон на звука се влияе от честотата на звуковата вълна, която достига до ухото. Когато източникът на звук се движи към човек, всяка следваща вълна идва все по-бързо и по-бързо. Ухото възприема вълните като по-чести, което прави звука да изглежда по-висок. Но тъй като източникът на звук се отдалечава, следващите вълни се излъчват малко по-далеч и достигат до ухото по-късно от предишните, поради което звукът се усеща по-нисък.

Това явление възниква не само по време на движение на източника на звук, но и по време на движение на човек. „Бягайки“ във вълна, човек пресича гребените й по-често, възприемайки звука като по-висок и се отдалечава от вълната - обратно. По този начин ефектът на Доплер не зависи от движението на източника на звук или неговия приемник поотделно. Съответното звуково възприятие възниква в процеса на тяхното движение един спрямо друг и този ефектхарактеристика не само на звуковите вълни, но и на светлината, както и на радиоактивното излъчване.

Приложение на ефекта на Доплер

Ефектът на Доплер продължава да играе изключително важна роля в повечето различни областинаука и човешка дейност. С негова помощ астрономите успяха да разберат, че Вселената непрекъснато се разширява и звездите „бягат“ една от друга. Също така, ефектът на Доплер позволява да се определят параметрите на движението на космически кораби и планети. Той също така формира основата за работата на радарите, които пътните полицаи използват за автомобили. Същият ефект се използва от медицински специалисти, които използват ултразвуков апарат, за да разграничат вените от артериите по време на инжектиране.