V roce 1842, fyzik a matematikánské křesťanské Doppler zjistil, že pokud se zvukový zdroj a pozorovatel pohybuje relativně k sobě navzájem, zvuková frekvence vnímaná pozorovatelem se neshoduje s frekvencí zdroje zvuku. Dnes nazýváme tento fenomén "Dopplerový efekt" a je to jeho pomoc astronomové hledají exoplans - světy, které se otáčí kolem jiných hvězd mimo naší sluneční soustavy. 442 z 473, exoplanety známé dnes byly detekovány pomocí Dopplerova účinku, který popisuje změny ve frekvenci jakéhokoliv typu zvukové nebo světelné vlny vyrobené pohyblivým zdrojem vzhledem k pozorovateli. Fenomén otevřený rakouským vědcem v 19. století je nedílnou součástí moderních teorií o původu našeho vesmíru a je používán při predikci počasí, studovat pohyb hvězd, stejně jako v diagnostice kardiovaskulárních onemocnění.
Jaký je dopplerový efekt?
Představte si louže, ve které sedí spokojený brouk. Pokaždé, když zavrtí tlapky, vytváří rušení, které se pohybují podél vody. Pokud se tyto poruchy vyskytují v určitém okamžiku, budou distribuovány z tohoto bodu ve všech směrech. Protože každé rozhořčení se pohybuje ve stejném prostředí, všichni se pohybují ve všech směrech stejnou rychlostí.
Vzor vytvořený Beetle Paws bude řada kruhů, které dosahují okrajů pudlů se stejnou frekvencí. Observer v bodě A (levý okraj pudlů) uvidí rozhořčení, bít o okraji pudlů se stejnou frekvencí jako pozorovatele v bodě v bodě (pravý okraj pudlek). Ve skutečnosti, frekvence, s jakou se kruhy dosáhnou okrajů pudlů, bude stejná jako frekvence, se kterou brouk přesune tlapky, definujeme ji se dvěma poruchami za sekundu.
Předpokládejme, že brouk pluje na pozorovatele B, produkující poruchy se stejnou frekvencí. Vzhledem k tomu, hmyz se pohybuje doprava, každý rozhořčení se vyskytuje blíže k pozorovateli a dále od pozorovatele A a vhodné, bude dosáhnout pozorovatele rychleji. Pozorovatel by zároveň zdál, že frekvence příchodu poruch je vyšší než frekvence, s jakou vznikají tyto poruchy; Observer A, naopak se zdá, že frekvence poruch je nižší než ve skutečnosti. Tento příklad, doufejme, že ilustruje dopplerový efekt.
Ještě více fascinující články o fyzických objevech, které svět změnil, přečetl na našem kanálu v Yandex.dzen. Jsou pravidelně publikovány články, které nejsou na webu!
Pokud ne, všimneme si, že Dopplerový efekt lze pozorovat pro jakýkoliv typ vlny - vodní vlny, zvuková vlna, světelná vlna a tak dále. Představte si, že policejní auto se s vámi setkává. Když se auto přiblíží s Lilacem, zvuk sirén se stává hlasitější, ale klidnější, protože auto prochází. Jedná se o další příklad Dopplerova efektu - zřejmý posun frekvence zvukové vlny vytvořené pohyblivým zdrojem.
Jak funguje dopplerova efekt?
Dopplerový efekt má velký zájem astronomů, kteří používají informace o posunu elektromagnetické vlny frekvence vyrobené pohyblivými hvězdami v naší galaxii i mimo ni. Předpoklad výzkumných pracovníků, že náš vesmír se rozšiřuje s akcelerací, částečně na základě pozorování elektromagnetických vln emitovaných hvězdami ve vzdálených galaxiích. Je také možné určit konkrétní informace o hvězdách uvnitř galaxií pomocí Dopplerova účinku.
Moderní dalekohledy umožňují astronomům studovat hvězdy ve vzdálených galaxiích. Zpravidla hledají zdroje světla, které emitují elektromagnetické vlny. Dodržujte účinek dopplerových astronomů, může-li hvězda otáčí kolem svého vlastního středu hmoty a pohybuje se buď směrem k zemi nebo z ní. Tyto posuny vlnových délek lze považovat za jemné změny ve hvězdovém spektru - barvy duhy emitované světlem.
Když se k nám pohybuje hvězdy, jeho vlnové délky jsou stlačeny a spektrum získává modravou barvu. Když je hvězda odstraněna z nás, jeho spektrum svítí červenou.
Aby bylo možné pozorovat červenou a modrou záři, astronomové používají spektrograf - medailist s vysokým rozlišením, která sdílí příchozí světelné vlny na různých barvách. Ve vnější vrstvě každé hvězdy jsou atomy, které absorbují světlo na určitých vlnových délkách, a tato absorpce se projevuje ve formě tmavých linií v různých barvách spektra hvězdy. Výzkumníci používají posuny v těchto linkách jako vhodných značek pro měření hodnot dopplerového efektu.
Viz také: Efekt Mandela - proč si lidé pamatují, co nebylo?
Není možné poznamenat, že dopplerový efekt se používá nejen v astronomii. Posílání radarových paprsků do atmosféry a studiu změn ve vlnových délkách zpětných paprsků, meteorologové hledají vodu v atmosféře. Dopplerový efekt je také používán v medicíně s echokardiogramy, které posílají ultrazvukové paprsky skrze tělo pro měření změn v krevním řečišti, aby se ujistil, že srdeční ventil funguje správně, nebo diagnostikovat kardiovaskulární onemocnění.