تأثير دوبلر

تأثير دوبلر هو واحد من رائعالاكتشافات في دراسة خصائص الظواهر الموجية. يتم تحديد طابعها العالمي من خلال حقيقة أن اليوم ، على أساس هذا التأثير ، والآلاف والآلاف من الصكوك الأكثر تنوعا في مختلف مجالات النشاط البشري تعمل. تم اكتشاف هذه الظاهرة التي سميت بعد اكتشافها من قبل الفيزيائي النمساوي كريستيان دوبلر في منتصف القرن التاسع عشر. قام دوبلر بقياس خصائص الأمواج التي أتت إلى المستقبِل من مصدر متحرك وثابت.

إذا اعتبرنا تأثير دوبلر فيأبسط شكل ، تجدر الإشارة إلى أن هذه الظاهرة الفيزيائية يصف التغيير في تواتر إشارة نسبة إلى كمية حركة مصدر الإشارة من المتلقي الذي يتلقى عليه. فعلى سبيل المثال ، يستقبل المستقبل موجة آتية من مصدر معين ويكون لها تردد ثابت معين عند تردد آخر ، إذا قام المصدر والمتلقي أثناء مروره بتغيير موقفهما بالنسبة لبعضهما البعض ، أي أنهما تم نقلهما. سيؤدي ذلك إلى زيادة معدل التردد أو النقصان ، اعتمادًا على الطريقة التي يتم بها نقل المصدر بالنسبة إلى جهاز الاستقبال. وبالنظر إلى تأثير دوبلر ، يمكن القول بشكل لا لبس فيه أنه إذا ابتعد المستقبِل عن المصدر ، تقل قيمة تردد الموجة. إذا اقترب المتلقي من مصدر إشعاع الموجة ، فإن مؤشر حجم موجة الموجة يزداد. وبناءً على ذلك ، يُستنتج من هذه الأنماط أنه إذا لم يغير مصدر وموجِّه الموجة موقعها أثناء مرورها ، فستبقى قيمة تردد الموجة كما هي.

تحذير آخر يميزتأثير دوبلر. هذه الخاصية إلى حد ما يتعارض مع قوانين نظرية النسبية. والحقيقة هي أن قيمة التغير في التردد لا تتحدد فقط إذا كان المستقبِل ومصدر الإشعاع يتحركان أم لا ، بل أيضاً بحقيقة أنه يتحرك. وقد أظهرت القياسات أن تحول التردد ، الذي يحدده جسم معين يتحرك ، هو أكثر وضوحا ، أصغر الفرق في سرعة تعويض المتلقي والمصدر من سرعة الموجة. في الواقع ، في الحالات التي يحدث فيها تجلي تأثير دوبلر ، لا يوجد تناقض مع نظرية النسبية ، لأنه ليس الحركة النسبية للمستقبل والمصدر المهم ، ولكن طبيعة حركة الموجة في الوسط المرنة التي تتحرك فيها.

مثل خصائص دوبلر يظهر خصائص وبالنسبة إلى موجات المنشأ السمعي ، وإلى الموجات الكهرومغناطيسية ، إلا أنه في حالة الموجات الكهرومغناطيسية ، لا تعتمد ظاهرة تغيير التردد على ما إذا كان المصدر أو المستقبل يتحركان.

Как проявляется этот довольно абстрактный эффект, لنرى ، ومع ذلك ، هو بسيط إلى حد ما. على سبيل المثال ، يمكن رؤية تأثير دوبلر في الصوتيات ، على نحو أدق - للاستماع ، في تلك اللحظة ، عند الوقوف في ازدحام مروري ، تسمع إشارة صفارات الإنذار من سيارة خاصة عابرة. بالتأكيد لاحظ الجميع حقيقة أنه إذا اقتربت مثل هذه السيارة - صوت صفارة الإنذار يبدو بنفس الطريقة ، عالية ، وعندما تسودك هذه السيارة - صوت صفارات الإنذار أقل. هذا يؤكد وجود تغيير في وتيرة الإشارة الصوتية.

قيمة كبيرة لذبذبات دوبلررادار ، مطبق على الموجات الكهرومغناطيسية. وبناءً على هذا التأثير ، تعمل جميع محطات الرادار وأجهزة أخرى لكشف الأجسام المتحركة في مختلف فروع النشاط البشري.

Его свойства используются в медицинской технике لتحديد جريان الدم ، فإن إجراءً مثل تخطيط صدى القلب Doppler معروف أيضًا على نطاق واسع. واستنادا إلى تأثير دوبلر ، تم بناء أجهزة دعم الملاحة للسفن تحت الماء ، مع استخدام أخصائيي الأرصاد الجوية لقياس قوة الرياح وسرعة حركة كتل السحب.

يستخدم حتى علم الفلك في قياساتهاتأثير دوبلر. وهكذا ، وبقياس تحول أطياف الأجسام الفلكية المختلفة ، تتحدد سرعة حركتها في الفضاء ، على وجه الخصوص ، على أساس هذا التأثير ، تم طرح فرضية توسيع الكون.