Dopplerjev učinek in njegova uporaba

Dopplerjev učinek se nanaša na določen fizični pojav, ki označuje spremembo v dolžini in frekvenci valov, ki jih posname sprejemnik, pod pogojem, da se vir valov in njihov sprejemnik premikata med seboj. Dopplerjev učinek opazujemo s širjenjem valovnih pojavov - svetlobo, zvok, radijske valove in tako naprej, vendar ne delcev, ki imajo maso. To odvisnost je najprej teoretično utemeljil avstrijski fizik Christian Doppler leta 1842. V čast mu je bila poimenovana. Desetletje kasneje je bil učinek podrobneje razvit v delih Franca Armana Fizeauja, v praksi pa je bil testiran že na začetku 20. stoletja.

Dopplerjev učinek v akustiki

Hitrost svetlobe je 300 000 km na sekundo, kar je v skladu z idejami moderne znanosti največja hitrost v naravi na splošno. To otežuje opazovanje sprememb frekvence svetlobnih valov s prostim očesom. Vendar pa Dopplerjev učinek ni mogoče opaziti le na primeru širjenja fotonov ali elektromagnetna valovanja. Zvočne vibracije so mu podrejene. Običajno se za priljubljeno razlago uporablja primer avto sirene. Predstavljajte si, da stojite ob strani ceste, približuje se vam avto s sireno. Ko je še daleč od tebe, bo zvok sirene videti nizek in gluh. Ker pa se Dopplerjeva frekvenca (oddajajo valovi) približuje, se bo povečala (to pomeni, da se bo razdalja med vrhoma vala zmanjšala) in slišali boste višji ton zvoka. Vendar, ko avto mimo vas in spet postane ali pa se bo frekvenca zvoka ponovno začela zmanjševati. To je posledica dejstva, da se zvok, ki ga oddaja na prvi pogled, "ujame" z avtomobilom, zaradi česar je razdalja med vrhoma (korita) vala višja in nato, nasprotno, "pobegne" iz njega, in val se "zgladi". To je Dopplerjev učinek v našem vsakdanjem življenju.

Vrednost vzorca

Dopplerjev učinek sploh ni suho znanstveno dejstvo, ki ga znanstveniki poznajo. Na primer, široko se uporablja v nekaterih sodobnih radarjih, ki temeljijo na merjenju pogostosti širjenja valov. Sprememba te frekvence označuje hitrost predmeta in njegovo spremembo. To določa hitrost vozil prometne policije, letal, ladij, vodnih tokov v rekah in morjih itd. Varnostni alarmi, ki se odzivajo na gibanje v prostoru, uporabljajo tudi Dopplerjev učinek.

Hubble Discovery

Vendar pa je morda najpomembnejše odkritje, pridobljeno s poznavanjem te odvisnosti, tako imenovani Hubblov zakon. Leta 1929 je ameriški astronom Edwin Hubble, ki je opazoval zvezdno nebo v teleskopu, odkril najbolj presenetljivo stvar. Oddaljene galaksije so bile ovite v rdečo meglico. Tako imenovani rdeči premik, ki ga je napovedal že 1912-1914 drugi Američanec Vesto Slipher, je pomenil, da so se te galaksije dobesedno oddaljile od naše. Spekter valov naše vidne svetlobe se prilega vrzeli med 380 in 780 nm. Kličete karkoli spodaj ultravijolično sevanje zgoraj - infrardeči vmesnik. Premik svetlobe galaksije, ki doseže nas, kaže povečanje frekvence in je zato podoben zvoku in njegovi razdalji. Če bi bil ta premik modre barve, bi se galaksije približale. Zanimivo pa je, da je Edwin Hubble razporedil svoj teleskop na druge točke vesolja in ugotovil, da se skoraj vse galaksije oddaljujejo od naših in drug od drugega, poleg tega pa je bolj oddaljena galaksija v tem trenutku, hitrejši je rdeči premik, to je hitrost. njegova odstranitev se poveča. To je bistveno prispevalo k razvoju v znanstvenem svetu najbolj priljubljene današnje teorije o izvoru našega sveta: teoriji velikega poka.