1842. gadā fiziķis un matemātiķis Christian Dopleris konstatēja, ka, ja skaņas avots un novērotājs pārvietojas attiecībā pret otru, novērotāja uztveramā skaņas biežums nesakrīt ar skaņas avota biežumu. Šodien mēs saucam šo parādību "Doplera efekts", un tas ir ar tās palīdzības astronomiem meklē exoplans - pasaulēm, kas rotē ap citām zvaigznēm ārpus mūsu saules sistēmas. 442 no 473, tad exoplanets šodien tika atklāti, izmantojot Doplera efektu, kas apraksta izmaiņas jebkāda veida skaņas vai gaismas viļņa biežumā, ko rada kustīgs avots, salīdzinot ar novērotāju. Austrijas zinātnieka atklātā parādība 19. gadsimtā ir mūsdienu teoriju neatņemama sastāvdaļa par mūsu Visuma izcelsmi un tiek izmantota, lai prognozētu laika apstākļus, pētot zvaigznes, kā arī sirds un asinsvadu slimību diagnostiku.
Kas ir Doplera efekts?
Iedomājieties pūķi, kura centrā atrodas apmierināts vabole. Katru reizi, kad viņš satricina viņa ķepas, tas rada traucējumus, kas pārvietojas pa ūdeni. Ja šīs perturbācijas notiek kādā brīdī, tie tiks izplatīti no šī punkta visos virzienos. Tā kā katrs sašutums pārvietojas tajā pašā vidē, viņi visi pārvietosies visos virzienos ar vienādu ātrumu.
Modelis, ko rada vaboles ķepas, būs virkne loku, kas sasniedz malas pudiņu ar tādu pašu frekvenci. Novērotājs pie punkta (kreisā mala pudiņu) redzēs sašutumu, pukstēšana par malu pudiņu ar tādu pašu frekvenci kā novērotājs pie (labās malas puddles). Faktiski biežums, ar kuru apļi sasniedz pudiņu malas, būs tāds pats kā biežums, ar kuru vabole pārvieto ķepas, mēs to definēsim ar diviem perturbācijas sekundē.
Tagad pieņemsim, ka vabole buras uz novērotāju b, kas rada perturbācijas ar tādu pašu frekvenci. Tā kā kukaiņu pārvietojas pa labi, katrs sašutums notiek tuvāk novērotājam un tālāk no novērotāja A un, piemērots, sasniegs novērotāju ātrāk. Tajā pašā laikā novērotājs, šķiet, šķiet, ka biežums perturbācijas ierašanās ir augstāka par biežumu, ar kuru rodas šīs perturbācijas; Novērotājs A, gluži pretēji, šķiet, ka biežums traucējumi ir zemāka nekā patiesībā. Šis piemērs, cerams, ilustrē Doplera efektu.
Vēl aizraujošāki raksti par fiziskiem atklājumiem, ko pasaule mainījusies, lasīja mūsu kanālu Yandex.dzen. Ir regulāri publicēti raksti, kas nav uz vietas!
Ja nē, mēs atzīmējam, ka Doplera efekts var novērot jebkura veida viļņu - ūdens viļņus, skaņas viļņu, gaismas viļņu un tā tālāk. Iedomājieties, ka policijas automašīna pārvietojas, lai jūs satiktu. Kad automašīna tuvojas jums ar ceriņu, sirēnu skaņa kļūst skaļāka, bet kļūst klusāka, jo automašīna iet. Tas ir vēl viens Doplera efekta piemērs - acīmredzama skaņas viļņu frekvences maiņa, ko rada kustīgs avots.
Kā darbojas Doplera efekts?
Doplera efekts ir ļoti ieinteresēts astronomiem, kuri izmanto informāciju par elektromagnētiskā viļņu frekvences maiņu, ko ražo pārvietojas zvaigznes mūsu galaktikā un ārpus tās. Faktiski, pieņēmums par pētniekiem, ka mūsu Visums paplašinās ar paātrinājumu, daļēji pamatojoties uz novērojumiem elektromagnētisko viļņi, ko izstaro zvaigznes attālās galaktikas. Ir iespējams noteikt konkrētu informāciju par zvaigznēm galaktiku, izmantojot Doplera efektu.
Mūsdienu teleskopi ļauj astronomiem mācīties zvaigznes attālās galaktikās. Kā likums, viņi meklē gaismas avotus, kas izstaro elektromagnētiskos viļņus. Ievērojiet Doplera astronomu ietekmi, kad zvaigzne rotē ap savu masas centru un pārvietojas vai nu uz zemes, vai no tā. Šīs viļņu garuma maiņas var uzskatīt par izsmalcinātām izmaiņām zvaigžņu spektra - varavīksnes krāsas, ko emitē gaisma.
Kad zvaigzne pārvietojas uz mums, tās viļņu garumi ir saspiesti, un spektrs iegūst zilganu krāsu. Kad zvaigzne tiek noņemta no mums, tā spektrs spīd sarkanā krāsā.
Lai novērotu sarkano un zilo spīdumu, astronomi izmanto spektrogrāfu - augstas izšķirtspējas medaļu, kas dalās ienākošos gaismas viļņus dažādās krāsās. Katras zvaigznes ārējā slāņa ir atomi, kas absorbē gaismu uz dažiem viļņu garumiem, un šī absorbcija izpaužas tumšās līnijas formā dažādās zvaigznes spektra krāsās. Pētnieki izmanto maiņās šajās līnijās kā ērti marķieri, lai izmērītu Doplera efekta vērtības.
Skatiet arī: Mandela efekts - kāpēc cilvēki atceras, kas nav?
Nav iespējams atzīmēt, ka Doplera efekts tiek izmantots ne tikai astronomijā. Radara staru nosūtīšana atmosfērā un pārmaiņu izmaiņas atgriešanās staru viļņu garumos, meteorologi meklē ūdeni atmosfērā. Doplera efekts tiek izmantots arī medicīnā ar ehokardiogrammām, kas nosūta ultraskaņas starus caur ķermeni, lai mērītu asinsrites izmaiņas, lai pārliecinātos, ka sirds vārsts darbojas pareizi, vai diagnosticēt sirds un asinsvadu slimības.