Ефект Доплера

Коротко: Коли швидка допомога із сиреною їде до нас, звук здається вищим, а коли віддаляється — нижчим. Цю зміну висоти звуку через рух називають ефектом Доплера.

Докладніше: Коли джерело звуку рухається до нас, звукові хвилі перед ним стискаються: довжина хвилі коротшає, частота зростає. Позаду джерела хвилі розтягуються, і звук стає нижчим. Ефект названо на честь австрійського фізика Крістіана Доплера.

Подробиці

• Приклад із життя: Сирени, потяги, що проїжджають, чи гоночні автомобілі добре показують ефект. Стрибок висоти тону стається саме тоді, коли джерело минає нас.
• Слухач теж важливий: Ефект виникає й тоді, коли рухається слухач, а джерело стоїть. Вирішальним є рух одне відносно одного та повітря.
• Величина: Що швидше джерело порівняно зі швидкістю звуку, то сильніше змінюється висота тону.
• Звуковий удар: Коли літак летить швидше за звук, хвилі вже не можуть його випередити. Вони накладаються в ударну хвилю, яку на землі чути як гуркіт.
• Радар: Поліція використовує ефект у радарах: радіохвилі, відбиті від автомобіля в русі, повертаються зі зміненою частотою, за якою визначають швидкість.
• Медицина: Під час доплерографії ультразвукові апарати вимірюють, з якою швидкістю й у якому напрямку тече кров судинами.
• Погода: Доплерівські метеорадари визначають рух крапель дощу й допомагають розпізнавати вітер і вихори в грозах.
• Світло зірок: Світло теж виявляє цей ефект. Якщо галактика віддаляється, її світло зміщене до червоного, якщо наближається — до синього.
• Зв’язки: Ефект ґрунтується на властивостях хвиль (schall-und-dezibel, echo-und-schallgeschwindigkeit, urknall-und-expansion-des-universums).