Pada tahun 1842, ahli fizik dan ahli matematik Doppler mendapati bahawa jika sumber bunyi dan pemerhati bergerak relatif kepada satu sama lain, frekuensi bunyi yang dilihat oleh pemerhati tidak bertepatan dengan kekerapan sumber bunyi. Hari ini kita memanggil fenomena ini "kesan Doppler" dan dengan bantuan para astronomnya sedang mencari Exoplans - Dunia yang berputar di sekitar bintang lain di luar sistem suria kita. 442 of 473, Exoplanet yang dikenali hari ini dikesan menggunakan kesan Doppler, yang menggambarkan perubahan dalam kekerapan apa-apa jenis gelombang bunyi atau cahaya yang dihasilkan oleh sumber yang bergerak berbanding dengan pemerhati. Fenomena yang dibuka oleh saintis Austria pada abad ke-19 adalah sebahagian daripada teori-teori moden mengenai asal-usul alam semesta kita dan digunakan dalam meramalkan cuaca, mengkaji pergerakan bintang, serta dalam diagnosis penyakit kardiovaskular.
Apakah kesan Doppler?
Bayangkan sebuah lopak, di tengah-tengah yang duduk kumbang yang berpuas hati. Setiap kali dia menggoncang cakarnya, ia mewujudkan gangguan yang bergerak di sepanjang air. Sekiranya perturbasi ini berlaku pada satu ketika, mereka akan diagihkan dari titik ini ke semua arah. Oleh kerana setiap kemarahan bergerak dalam persekitaran yang sama, mereka semua akan bergerak ke semua arah pada kelajuan yang sama.
Corak yang dibuat oleh kumbang kumbang akan menjadi satu siri bulatan yang mencapai tepi lopak dengan frekuensi yang sama. The Observer pada titik A (pinggir kiri lopak) akan melihat kemarahan, memukul tentang pinggir lopak dengan frekuensi yang sama seperti pemerhati pada titik di (tepi kanan lopak). Malah, kekerapan yang mana bulatan mencapai tepi lopak akan sama dengan kekerapan yang mana kumbang bergerak kaki, kita akan menentukannya dengan dua perturbations sesaat.
Sekarang anggap bahawa kumbang ke pemerhati B, menghasilkan perturbasi dengan frekuensi yang sama. Oleh kerana serangga bergerak ke kanan, setiap kemarahan berlaku lebih dekat kepada pemerhati dan lebih jauh dari pemerhati A dan, sesuai, akan sampai ke pemerhati dengan lebih cepat. Pada masa yang sama, pemerhati akan kelihatan bahawa kekerapan ketibaan pertengkaran lebih tinggi daripada frekuensi yang mana gangguan ini timbul; Observer A, sebaliknya, ia akan kelihatan bahawa kekerapan perturbasi lebih rendah daripada sebenarnya. Contoh ini, diharapkan menggambarkan kesan Doppler.
Malah artikel yang lebih menarik mengenai penemuan fizikal yang diubah, baca di saluran kami di Yandex.Dzen. Terdapat artikel yang diterbitkan secara teratur yang tidak berada di laman web ini!
Jika tidak, kita perhatikan bahawa kesan Doppler boleh diperhatikan untuk apa-apa jenis gelombang - gelombang air, gelombang bunyi, gelombang cahaya dan sebagainya. Bayangkan kereta polis bergerak untuk bertemu dengan anda. Apabila kereta mendekati anda dengan Lilac, bunyi siren menjadi lebih kuat, tetapi menjadi lebih tenang, seperti yang dilalui oleh kereta. Ini adalah satu lagi contoh kesan Doppler - peralihan jelas frekuensi gelombang bunyi yang dibuat oleh sumber yang bergerak.
Bagaimanakah kesan Doppler berfungsi?
Kesan Doppler sangat menarik minat para astronom yang menggunakan maklumat mengenai pergeseran frekuensi gelombang elektromagnet yang dihasilkan oleh pemindahan bintang di galaksi dan seterusnya. Malah, andaian penyelidik bahawa alam semesta kita berkembang dengan pecutan, sebahagiannya berdasarkan pemerhatian gelombang elektromagnet yang dipancarkan oleh bintang-bintang di galaksi jauh. Ia juga mungkin untuk menentukan maklumat khusus tentang bintang-bintang di dalam galaksi menggunakan kesan Doppler.
Teleskop moden membolehkan ahli astronomi mempelajari bintang-bintang di galaksi jauh. Sebagai peraturan, mereka sedang mencari sumber cahaya yang memancarkan gelombang elektromagnetik. Perhatikan kesan ahli astronomi Doppler boleh apabila bintang berputar di sekitar pusat jisimnya sendiri dan bergerak ke arah tanah atau daripadanya. Peralihan panjang gelombang ini dapat dilihat sebagai perubahan halus dalam spektrum bintang - warna pelangi yang dipancarkan oleh cahaya.
Apabila bintang bergerak ke kami, panjang gelombangnya dimampatkan, dan spektrum memperoleh warna kebiruan. Apabila bintang dikeluarkan dari kami, spektrumnya bersinar merah.
Untuk memerhatikan cahaya merah dan biru, ahli astronomi menggunakan spektrografi - seorang pingat resolusi tinggi, yang berkongsi gelombang cahaya yang masuk pada warna yang berbeza. Di lapisan luar setiap bintang terdapat atom yang menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, dan penyerapan ini dimanifestasikan dalam bentuk garis gelap dalam pelbagai warna spektrum bintang. Penyelidik menggunakan perubahan dalam baris ini sebagai penanda yang mudah untuk mengukur nilai-nilai kesan Doppler.
Lihat juga: Kesan Mandela - Kenapa orang ingat apa yang tidak?
Tidak mustahil untuk tidak ambil perhatian bahawa kesan Doppler digunakan bukan sahaja dalam astronomi. Menghantar sinar radar ke atmosfera dan mengkaji perubahan dalam panjang gelombang sinar, ahli meteorologi mencari air di atmosfera. Kesan Doppler juga digunakan dalam perubatan dengan echocardiograms yang menghantar sinar ultrasonik melalui badan untuk mengukur perubahan dalam aliran darah untuk memastikan bahawa injap jantung berfungsi dengan betul, atau untuk mendiagnosis penyakit kardiovaskular.