En 1842, la fizikisto kaj matematikisto Christian Doppler trovis, ke se la sona fonto kaj observanto moviĝas relative inter si, la sana frekvenco perceptita de la observanto ne koincidas kun la frekvenco de la solida fonto. Hodiaŭ ni nomas ĉi tiun fenomenon "Efekto Doppler" kaj ĝi estas kun ĝiaj helpaj astronomoj serĉas eksoplanojn - mondojn, kiuj rotacias ĉirkaŭ aliaj steloj ekster nia sunsistemo. 442 el 473, la ekzoplanoj konataj hodiaŭ estis detektitaj per la efiko Doppler, kiu priskribas ŝanĝojn en la frekvenco de iu ajn speco de sono aŭ malpeza ondo produktita de movanta fonto rilate al la observanto. La fenomeno malfermita de la aŭstra sciencisto en la 19-a jarcento estas integra parto de la modernaj teorioj pri la origino de nia universo kaj estas uzata por antaŭdiri la veteron, studante la movadon de steloj, kaj ankaŭ en la diagnozo de kardiovaskulaj malsanoj.
Kio estas la efekto Doppler?
Imagu flakon, en la centro, kiu sidas kontenta skarabon. Ĉiufoje, kiam li skuas siajn piedojn, ĝi kreas enmiksiĝon, kiu moviĝas laŭ la akvo. Se ĉi tiuj perturboj okazas ĉe iu punkto, ili estos distribuitaj de ĉi tiu punkto en ĉiuj direktoj. Ĉar ĉiu indigno moviĝas en la sama medio, ili ĉiuj moviĝos en ĉiuj direktoj je la sama rapideco.
La ŝablono kreita de la abruptaj piedoj estos serio de cirkloj atingante la randojn de la flakoj kun la sama frekvenco. La observanto ĉe la punkto A (la maldekstra rando de la flakoj) vidos indignon, batante pri la rando de la flakoj kun la sama frekvenco kiel la observanto ĉe la punkto en (la dekstra rando de la flakoj). Fakte, la ofteco kun kiu la rondoj atingas la randojn de la flakoj estos la sama kiel la frekvenco, per kiu la skarabo movas la piedojn, ni difinos ĝin per du perturboj sekunde.
Nun supozu, ke la skarabo velas al la observanto B, produktante perturbojn kun la sama frekvenco. Ĉar la insekto moviĝas dekstren, ĉiu indigno okazas pli proksima al la observanto kaj plue de la observanto A kaj, taŭga, atingos la observanton pli rapide. Samtempe, la observanto ŝajnus, ke la frekvenco de perturba alveno estas pli alta ol la frekvenco per kiu ĉi tiuj perturboj ekestiĝas; Observanto A, male, ŝajnas, ke la frekvenco de perturboj estas pli malalta ol fakte. Ĉi tiu ekzemplo, espereble ilustras la efikon Doppler.
Eĉ pli fascinaj artikoloj pri la fizikaj eltrovoj, kiujn la mondo ŝanĝis, legis en nia kanalo en yandex.dzen. Ekzistas regule publikigitaj artikoloj, kiuj ne estas en la retejo!
Se ne, ni rimarkas, ke la efiko Doppler povas esti observata por iu ajn speco de ondo-akvo-ondoj, sona ondo, malpeza ondo kaj tiel plu. Imagu, ke la polica aŭto moviĝas por renkonti vin. Kiam la aŭto alproksimiĝas al vi per sililo, la sono de la sirenoj fariĝas pli laŭta, sed fariĝas pli trankvila, ĉar la aŭto pasas. Ĉi tio estas alia ekzemplo de la efiko Doppler - evidenta ŝanĝo de la Sound Wave-frekvenco kreita de movanta fonto.
Kiel funkcias la efekto Doppler?
La efiko Doppler estas tre interesa al astronomoj, kiuj uzas informojn pri la ŝanĝo de la elektromagneta ondfrekvenco produktita per movado de steloj en nia galaksio kaj preter. Fakte, la supozo de esploristoj, kiujn nia universo ekspansiiĝas kun akcelo, parte bazita sur la observoj de elektromagnetaj ondoj elsenditaj de la steloj en malproksimaj galaksioj. Ankaŭ eblas determini specifajn informojn pri la steloj ene de la galaksioj per la efiko Doppler.
Modernaj teleskopoj permesas al astronomoj studi la stelojn en malproksimaj galaksioj. Kutime, ili serĉas fontojn de lumo, kiuj elsendas elektromagnetajn ondojn. Observu la efikon de Doppler-astronomoj, kiam la stelo rotacias ĉirkaŭ sia propra centro de maso kaj moviĝas al la tero aŭ de ĝi. Ĉi tiuj ondolongaj ŝanĝoj povas esti viditaj kiel bonaj ŝanĝoj en la stela spektro - ĉielarkaj koloroj elsenditaj de lumo.
Kiam stelo al ni moviĝas, ĝiaj ondolongoj estas kunpremitaj, kaj la spektro akiras bluecan koloron. Kiam stelo estas forigita de ni, ĝia spektro brilas ruĝa.
Por observi la ruĝan kaj bluan brilon, astronomoj uzas spektrografon - altan-rezolucian medaliston, kiu dividas alvenantajn lumajn ondojn sur malsamaj koloroj. En la ekstera tavolo de ĉiu stelo estas atomoj kiuj sorbas lumon pri certaj ondolongoj, kaj ĉi tiu sorbado estas manifestita en la formo de malhelaj linioj en diversaj koloroj de la spektro de la stelo. Esploristoj uzas ŝanĝojn en ĉi tiuj linioj kiel konvenaj markiloj por mezuri la valorojn de la efiko Doppler.
Vidu ankaŭ: La efiko de Mandela - kial homoj memoras, kio ne estis?
Estas neeble ne rimarki, ke la efekto Doppler estas uzata ne nur en astronomio. Sendado de radaraj radioj en la atmosferon kaj studi ŝanĝojn en ondolongoj de revenaj radioj, meteorologoj serĉas akvon en la atmosfero. La Efekto Doppler ankaŭ estas uzata en medicino kun ekocardiogramoj, kiuj sendas ultrasonajn radiojn tra la korpo por mezuri ŝanĝojn en la sangofluo por certigi, ke la kora valvo funkcias ĝuste, aŭ diagnozi kardiovaskulajn malsanojn.