Ako pomáha Doppler efekt študovať vesmír?

Anonim

V roku 1842, fyzik a matematik, kresťanský Doppler, že ak sa zdroj zvuku a pozorovateľ pohybuje navzájom, zvuková frekvencia vnímaná pozorovateľom sa nezhoduje s frekvenciou zdroja zvuku. Dnes nazývame tento fenomén "Doppler Effect" a je to s jeho pomoc Astronómmi hľadajú exoplans - svety, ktoré sa otáčajú okolo iných hviezd mimo nášho slnečného systému. 442 z 473, exoplanets, ktoré sú dnes známe Fenomén, ktorý otvoril rakúsky vedec v 19. storočí, je neoddeliteľnou súčasťou moderných teórií o pôvode nášho vesmíru a používa sa pri predpovedaní počasia, študujúceho pohybu hviezd, ako aj v diagnostike kardiovaskulárnych ochorení.

Ako pomáha Doppler efekt študovať vesmír? 13673_1
Dopplerový efekt je neoddeliteľnou súčasťou moderných teórií o začiatku vesmíru.

Aký je Doppler Effect?

Predstavte si puddle, v strede, ktorá sedí spokojný chrobák. Zakaždým, keď otrasie svoje labky, vytvára rušenie, ktoré sa pohybujú pozdĺž vody. Ak sa tieto poruchy vyskytujú v určitom bode, budú distribuované z tohto bodu vo všetkých smeroch. Vzhľadom k tomu, každá rozhorčenie sa pohybuje v rovnakom prostredí, všetci sa pohybujú vo všetkých smeroch rovnakou rýchlosťou.

Vzor vytvorený chrobákmi PAWS bude séria kruhov, ktorí dosahujú okraje kalfy s rovnakou frekvenciou. Pozorovateľ v bode A (ľavý okraj puddles) uvidí rozhorčenie, bitie o okraji kalún s rovnakou frekvenciou ako pozorovateľ v bode (pravého okraja puddles). V skutočnosti, frekvencia, s ktorou kruhy dostávajú k okrajom pudlí, budú rovnaké ako frekvencia, s ktorou chrobák pohybuje labky, definujeme ho s dvoma rušími za sekundu.

Ako pomáha Doppler efekt študovať vesmír? 13673_2
Telo a tipy nôh sú pokryté tuhými chlpmi, ktoré im pomáhajú posúvať pozdĺž vody.

Predpokladajme, že chrobák plachty k pozorovaniu B, produkujúce rušenie s rovnakou frekvenciou. Keďže hmyz sa pohybuje doprava, každá rozhorčenie sa vyskytuje bližšie k pozorovateľovi a ďalej od pozorovateľa A a, vhodné, sa dostane do pozorovateľa rýchlejšie. Zároveň by sa pozorovateľ zdá, že frekvencia príchodu narubania je vyššia ako frekvencia, s ktorou vznikajú tieto poruchy; Pozorovateľ A Naopak, to sa bude zdať, že frekvencia perturbrácií je nižšia ako v skutočnosti. Dúfajme, že dúfajme, ilustruje Doppler Effect.

Ešte viac fascinujúce články o fyzických objavoch, ktoré sa svet zmenil, čítal na náš kanál v Yandex.Dzen. Pravidelne uverejňujú články, ktoré nie sú na stránke!

Ak nie, všimnite si, že Dopplerový efekt možno pozorovať pre akýkoľvek typ vlny - vodné vlny, zvuková vlna, ľahká vlna a tak ďalej. Predstavte si, že policajné auto sa s vami stretne. Keď sa auto približuje k vám s Lilac, zvuk sirén sa stáva hlasnejšími, ale stáva sa tichším, pretože auto prechádza. Toto je ďalší príklad Dopplerového efektu - zjavný posun frekvencie zvukovej vlny vytvorenej pohybujúcim sa zdrojom.

Ako funguje Doppler efekt?

Dopplerový efekt má veľký záujem o astronómov, ktorí používajú informácie o posunu elektromagnetickej vlny frekvencie vyrobenej pohyblivými hviezdami v našej galaxii a mimo nej. V skutočnosti predpoklad výskumných pracovníkov, že náš vesmír rozširuje zrýchlenie, čiastočne založené na pozorovaniach elektromagnetických vĺn emitovaných hviezdami v vzdialených galaxiách. Je tiež možné určiť konkrétne informácie o hviezdach v galaxiách pomocou Dopplerovho efektu.

Moderné teleskopy umožňujú astronómom študovať hviezdy vo vzdialených galaxiách. Rovnako ako pravidlo hľadajú zdroje svetla, ktoré vyžarujú elektromagnetické vlny. Dodržujte účinok Dopplerov Astronómovia môžu, keď sa hviezda otáča okolo svojho vlastného centra hmotnosti a pohybuje sa buď smerom k zemi alebo z neho. Tieto posuny vlnových dĺžok možno považovať za jemné zmeny v hviezdicovom spektre - farby dúhy emitované svetlom.

Keď sa hviezda pohybuje k nám, jeho vlnové dĺžky sú komprimované a spektrum získava modrastú farbu. Keď sa z nás odstráni hviezda, jeho spektrum svieti červeno.

Ako pomáha Doppler efekt študovať vesmír? 13673_3
Distribúcia planetárnych systémov v Mliečskej dráhe v zastúpení umelca.

Aby bolo možné pozorovať červenú a modrú žiaru, astronómovia používajú spektrograf - medailista s vysokým rozlíšením, ktorý zdieľa prichádzajúce svetelné vlny na rôznych farbách. Vo vonkajšej vrstve každej hviezdy sú atómy, ktoré absorbujú svetlo na určité vlnové dĺžky a táto absorpcia sa prejavuje vo forme temných línií v rôznych farbách spektra hviezdy. Výskumníci používajú zmeny v týchto riadkoch ako vhodné markery na meranie hodnôt Dopplerovho efektu.

Pozri tiež: Mandela efekt - Prečo si ľudia spomínajú, čo to nebolo?

Nie je možné poznamenať, že Dopplerový účinok sa používa nielen v astronómii. Odosielanie radarových lúčov do atmosféry a štúdiu zmien v vlnových dĺžkach návratových lúčov, meteorológovia hľadajú vodu v atmosfére. Dopplerový účinok sa tiež používa v medicíne s echokardiogrammi, ktoré posielajú ultrazvukové lúče cez telo, aby merali zmeny v krvnom obehu, aby sa uistili, že srdcový ventil funguje správne, alebo na diagnostikovanie kardiovaskulárnych ochorení.

Čítaj viac