در سال 1842، داپلر مسیحی فیزیکدان و ریاضیدان، متوجه شد که اگر منبع صدا و ناظر نسبت به یکدیگر حرکت کنند، فرکانس صدا توسط ناظر درک می شود، با فرکانس منبع صدا همخوانی ندارد. امروز ما این پدیده "اثر داپلر" را می نامیم و با کمک آنها ستاره شناسان به دنبال exoplans هستند - جهان هایی که در اطراف ستاره های دیگر خارج از منظومه شمسی ما چرخش می یابند. 442 از 473، Exoplanets شناخته شده امروز با استفاده از اثر داپلر شناسایی شد، که توصیف تغییرات در فرکانس هر نوع موج صوتی یا نور تولید شده توسط یک منبع متحرک نسبت به ناظر را توصیف می کند. این پدیده باز شده توسط دانشمند اتریش در قرن نوزدهم بخشی جدایی ناپذیر از نظریه های مدرن در مورد منشاء جهان ما است و در پیش بینی آب و هوا، مطالعه حرکت ستاره ها، و همچنین تشخیص بیماری های قلبی عروقی مورد استفاده قرار می گیرد.
اثر داپلر چیست؟
تصور کنید یک گودال، در مرکز که سوسک مطلق را نشسته است. هر بار که او پاش را تکان می دهد، باعث ایجاد تداخل می شود که در طول آب حرکت می کند. اگر این اختلالات در بعضی موارد رخ دهد، آنها از این نقطه در تمام جهات توزیع خواهند شد. از آنجایی که هر خشم در همان محیط حرکت می کند، همه آنها در تمام جهات با همان سرعت حرکت می کنند.
الگوی ایجاد شده توسط Paws سوسک، مجموعه ای از محافل به لبه های گودال ها با همان فرکانس خواهد بود. ناظر در نقطه A (لبه سمت چپ گودال ها) خشم را مشاهده می کند، ضرب و شتم در مورد لبه گودال ها با همان فرکانس به عنوان ناظر در نقطه در (لبه سمت راست پودک). در حقیقت، فرکانس هایی که حلقه ها به لبه های گودال می رسند، همان فرکانس است که سوسک ها پنجه را حرکت می دهد، ما آن را با دو اختلال در ثانیه تعریف خواهیم کرد.
در حال حاضر فرض کنید که سوسک به ناظر B حرکت می کند، باعث ایجاد اختلالات با همان فرکانس می شود. از آنجا که حشره به سمت راست حرکت می کند، هر خشم به ناظر نزدیک تر می شود و از ناظر A و، مناسب، مناسب تر به ناظر برسد. در عین حال، ناظر به نظر می رسد که فراوانی ورود اختلال بالاتر از فرکانس است که این اختلالات ناشی می شود؛ برعکس، ناظر، به نظر می رسد که فراوانی اختلالات کمتر از حد واقعی است. این مثال، امیدوارم اثر داپلر را نشان دهد.
حتی مقالات جالب تر در مورد اکتشافات فیزیکی که جهان تغییر کرده است، در کانال ما در Yandex.dzen خوانده شده است. مقالات به طور مرتب منتشر شده است که در سایت نیستند!
اگر نه، ما توجه داریم که اثر داپلر را می توان برای هر نوع موج موج موج، موج صوتی، موج نور و غیره مشاهده کرد. تصور کنید که ماشین پلیس حرکت می کند تا شما را ملاقات کند. هنگامی که ماشین به شما نزدیک می شود، صدای آژیر ها بلندتر می شوند، اما ساکت تر می شود، زیرا ماشین عبور می کند. این مثال دیگری از اثر داپلر است - یک تغییر آشکار فرکانس موج صوتی ایجاد شده توسط یک منبع متحرک.
چگونه اثر داپلر کار می کند؟
اثر داپلر از علاقه مندان به ستاره شناسان استفاده می شود که از اطلاعات مربوط به تغییر فرکانس موج الکترومغناطیسی تولید شده توسط ستاره های متحرک در کهکشان ما و فراتر از آن استفاده می کنند. در واقع، فرضیه محققان که جهان ما با شتاب گسترش می یابد، تا حدودی بر اساس مشاهدات امواج الکترومغناطیسی منتشر شده توسط ستاره ها در کهکشان های دور است. همچنین ممکن است اطلاعات خاصی در مورد ستاره ها را در داخل کهکشان ها با استفاده از اثر داپلر تعیین کنید.
تلسکوپ های مدرن به ستاره شناسان اجازه می دهند ستاره ها را در کهکشان های دور مطالعه کنند. به عنوان یک قاعده، آنها به دنبال منابع نور هستند که امواج الکترومغناطیسی را منتشر می کنند. مشاهده اثر ستاره شناسان داپلر می تواند زمانی که ستاره در اطراف مرکز توده خود را چرخانده و حرکت می کند یا به سمت زمین یا از آن حرکت می کند. این تغییرات طول موج را می توان به عنوان تغییرات خوب در طیف ستاره - رنگ های رنگین کمان منتشر شده توسط نور دیده می شود.
هنگامی که یک ستاره به ما حرکت می کند، طول موج های آن فشرده می شود و طیف رنگ آبی را به دست می آورد. هنگامی که یک ستاره از ما حذف می شود، طیف آن قرمز می شود.
به منظور مشاهده تابش قرمز و آبی، ستاره شناسان از یک طیف سنجی استفاده می کنند - یک مدال با رزولوشن بالا، که امواج نور ورودی را در رنگ های مختلف به اشتراک می گذارد. در لایه بیرونی هر ستاره اتم هایی وجود دارد که نور را بر طول موج های خاصی جذب می کنند و این جذب در قالب خطوط تاریک در رنگ های مختلف طیف ستاره ظاهر می شود. محققان از تغییرات در این خطوط به عنوان نشانگرهای مناسب برای اندازه گیری مقادیر اثر داپلر استفاده می کنند.
همچنین ببینید: اثر ماندلا - چرا مردم به یاد می آورند چه چیزی نبود؟
غیرممکن است که توجه داشته باشید که اثر داپلر نه تنها در نجوم استفاده می شود. فرستادن رادار رادار به اتمسفر و مطالعه تغییرات در طول موج های اشعه بازگشتی، هواشناسان به دنبال آب در اتمسفر هستند. اثر داپلر نیز در پزشکی با اکوکاردیوگرام ها استفاده می شود که از طریق بدن به اشعه های اولتراسونیک از طریق بدن برای اندازه گیری تغییرات در جریان خون استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که دریچه قلب به درستی کار می کند یا برای تشخیص بیماری های قلبی عروقی.