Το 1842, ο φυσικός και ο μαθηματικός χριστιανικός Doppler διαπίστωσε ότι αν η πηγή ήχου και ο παρατηρητής κινούνται σε σχέση μεταξύ τους, η ηχητική συχνότητα που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής δεν συμπίπτει με τη συχνότητα της πηγής ήχου. Σήμερα ονομάζουμε αυτό το φαινόμενο "Effect Doppler" και είναι με τους αστρονόμους της βοήθειας που αναζητούν Exoplans - κόσμοι που περιστρέφονται γύρω από άλλα αστέρια έξω από το ηλιακό μας σύστημα. 442 του 473, οι εξωφρανιές που είναι γνωστοί σήμερα ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας το φαινόμενο Doppler, το οποίο περιγράφει αλλαγές στη συχνότητα οποιουδήποτε τύπου ήχου ή φωτός που παράγεται από μια κινούμενη πηγή σε σχέση με τον παρατηρητή. Το φαινόμενο που άνοιξε από τον αυστριακό επιστήμονα τον 19ο αιώνα αποτελεί αναπόσπαστο μέρος των σύγχρονων θεωριών σχετικά με την προέλευση του σύμπαντος μας και χρησιμοποιείται στην πρόβλεψη του καιρού, μελετώντας την κίνηση των αστεριών, καθώς και στη διάγνωση των καρδιαγγειακών παθήσεων.
Ποιο είναι το αποτέλεσμα doppler;
Φανταστείτε μια λακκούβα, στο κέντρο του οποίου βρίσκεται ένα ευχαριστημένο σκαθάρι. Κάθε φορά που κουνάει τα πόδια του, δημιουργεί παρεμβολές που κινούνται κατά μήκος του νερού. Εάν αυτές οι διαταραχές εμφανίζονται σε κάποιο σημείο, θα διανεμηθούν από αυτό το σημείο προς όλες τις κατευθύνσεις. Δεδομένου ότι κάθε αγανάκτηση κινείται στο ίδιο περιβάλλον, όλοι θα κινηθούν προς όλες τις κατευθύνσεις με την ίδια ταχύτητα.
Το μοτίβο που δημιουργήθηκε από τα πόδια σκαθάρι θα είναι μια σειρά κύκλων που φθάνουν στις άκρες των λακκούβας με την ίδια συχνότητα. Ο παρατηρητής στο σημείο Α (το αριστερό άκρο των λακίμων) θα δει αγανάκτηση, χτυπώντας την άκρη των λακκούβας με την ίδια συχνότητα με τον παρατηρητή στο σημείο (το δεξί άκρο των λακκούβων). Στην πραγματικότητα, η συχνότητα με την οποία οι κύκλοι φτάνουν στις άκρες των λακτών θα είναι οι ίδιοι με τη συχνότητα με την οποία το σκαθάρι μετακινεί τα πόδια, θα το ορίσουμε με δύο διαταραχές ανά δευτερόλεπτο.
Τώρα υποθέστε ότι το σκαθάρι πλέει στον παρατηρητή Β, παράγει διαταραχές με την ίδια συχνότητα. Δεδομένου ότι το έντομο μετακινείται προς τα δεξιά, κάθε αγανάκτηση εμφανίζεται πιο κοντά στον παρατηρητή μέσα και περαιτέρω από τον παρατηρητή Α και, κατάλληλο, θα φτάσει στον παρατηρητή στο ταχύτερο. Ταυτόχρονα, ο παρατηρητής φαίνεται ότι η συχνότητα της άφιξης διαταραχής είναι υψηλότερη από τη συχνότητα με την οποία προκύπτουν αυτές οι διαταραχές. Ο παρατηρητής Α, αντίθετα, φαίνεται ότι η συχνότητα των διαταραχών είναι χαμηλότερη από την πραγματικότητα. Αυτό το παράδειγμα, ελπίζουμε ότι θα απεικονίσει το αποτέλεσμα doppler.
Ακόμα πιο συναρπαστικά άρθρα σχετικά με τις φυσικές ανακαλύψεις που άλλαξε ο κόσμος, διαβάστε στο κανάλι μας στο yandex.dzen. Υπάρχουν τακτικά δημοσιευμένα άρθρα που δεν βρίσκονται στην περιοχή!
Εάν όχι, παρατηρούμε ότι το αποτέλεσμα Doppler μπορεί να παρατηρηθεί για οποιοδήποτε τύπο κύματος κύματος νερού, κύμα ηχητικού κύματος, φωτεινού κύματος και ούτω καθεξής. Φανταστείτε ότι το αστυνομικό αυτοκίνητο κινείται για να σας συναντήσει. Όταν το αυτοκίνητο σας προσεγγίζει με ένα λιλά, ο ήχος των σειρήνων γίνεται πιο δυνατός, αλλά γίνεται πιο ήσυχος, καθώς το αυτοκίνητο περνάει. Αυτό είναι ένα άλλο παράδειγμα του αποτελέσματος Doppler - μια προφανής μετατόπιση της συχνότητας του ηχητικού κύματος που δημιουργείται από μια κινούμενη πηγή.
Πώς λειτουργεί το αποτέλεσμα doppler;
Το αποτέλεσμα Doppler έχει μεγάλο ενδιαφέρον για τους αστρονόμους που χρησιμοποιούν πληροφορίες σχετικά με τη μετατόπιση της συχνότητας ηλεκτρομαγνητικού κύματος που παράγεται από κινούμενα αστέρια στον γαλαξία μας και πέρα. Στην πραγματικότητα, η υπόθεση των ερευνητών ότι το σύμπαν μας επεκτείνεται με την επιτάχυνση, με εν μέρει με βάση τις παρατηρήσεις των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που εκπέμπονται από τα αστέρια σε μακρινούς γαλαξίες. Είναι επίσης δυνατή η προσδιορισμός συγκεκριμένων πληροφοριών σχετικά με τα αστέρια μέσα στους γαλαξίες χρησιμοποιώντας το αποτέλεσμα Doppler.
Τα σύγχρονα τηλεσκόπια επιτρέπουν στους αστρονόμους να μελετήσουν τα αστέρια σε απομακρυσμένους γαλαξίες. Κατά κανόνα, αναζητούν πηγές φωτός που εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Παρατηρήστε την επίδραση των αστρονόμων Doppler μπορεί όταν το αστέρι περιστρέφεται γύρω από το δικό του κέντρο μάζας και κινείται είτε προς το έδαφος είτε από αυτό. Αυτές οι βάρδιες μήκους κύματος μπορούν να θεωρηθούν ως ωραία αλλαγές στο φάσμα αστεριών - τα χρώματα ουράνιου τόξου που εκπέμπονται από το φως.
Όταν ένα αστέρι κινείται σε εμάς, τα μήκη κύλισης είναι συμπιεσμένα και το φάσμα αποκτά ένα γαλαζοπράσινο χρώμα. Όταν ένα αστέρι αφαιρεθεί από εμάς, το φάσμα του λάμπει κόκκινο.
Για να παρατηρήσετε την κόκκινη και μπλε λάμψη, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν ένα φασματόφωνο - ένα μετάλλιο υψηλής ανάλυσης, το οποίο μοιράζεται τα εισερχόμενα ελαφρά κύματα σε διαφορετικά χρώματα. Στο εξωτερικό στρώμα κάθε αστεριού υπάρχουν άτομα που απορροφούν το φως σε ορισμένα μήκη κύματος και αυτή η απορρόφηση εκδηλώνεται με τη μορφή σκοτεινών γραμμών σε διάφορα χρώματα του φάσματος του αστέρα. Οι ερευνητές χρησιμοποιούν βάρδιες σε αυτές τις γραμμές ως βολικοί δείκτες για τη μέτρηση των τιμών του αποτελέσματος doppler.
Δείτε επίσης: Το αποτέλεσμα της Mandela - Γιατί οι άνθρωποι θυμούνται τι δεν ήταν;
Είναι αδύνατο να μην σημειωθεί ότι το αποτέλεσμα Doppler χρησιμοποιείται όχι μόνο στην αστρονομία. Αποστολή ακτίνων ραντάρ στην ατμόσφαιρα και μελετώντας τις αλλαγές στα μήκη κύματος των ακτίνων επιστροφής, οι μετεωρολόγοι αναζητούν νερό στην ατμόσφαιρα. Το φαινόμενο Doppler χρησιμοποιείται επίσης στην ιατρική με ηχοκαρδιογραφήματα που στέλνουν υπερηχητικές ακτίνες μέσω του σώματος για να μετρήσουν τις αλλαγές στην κυκλοφορία του αίματος για να βεβαιωθούν ότι η καρδιακή βαλβίδα λειτουργεί σωστά ή για τη διάγνωση καρδιαγγειακών παθήσεων.