Mnamo mwaka wa 1842, mwanafizikia na mtaalamu wa hisabati Christian Doppler waligundua kwamba ikiwa chanzo cha sauti na mwangalizi huhamia jamaa kwa kila mmoja, mzunguko wa sauti unaoonekana na mwangalizi hauna sanjari na mzunguko wa chanzo cha sauti. Leo tunaita jambo hili "Athari ya Doppler" na ina msaada wake wa astronomers wanatafuta wapiganaji - ulimwengu unaozunguka karibu na nyota nyingine nje ya mfumo wetu wa jua. 442 ya 473, exoplanets inayojulikana leo iligunduliwa kwa kutumia athari ya doppler, ambayo inaelezea mabadiliko katika mzunguko wa aina yoyote ya sauti au wimbi la mwanga linalozalishwa na chanzo cha kusonga kwa mwangalizi. Jambo lililofunguliwa na mwanasayansi wa Austria katika karne ya 19 ni sehemu muhimu ya nadharia za kisasa kuhusu asili ya ulimwengu wetu na hutumiwa katika kutabiri hali ya hewa, akijifunza harakati za nyota, pamoja na ugonjwa wa magonjwa ya moyo.
Je, ni athari ya doppler?
Fikiria puddle, katikati ya ambayo inakaa beetle iliyojaa. Kila wakati anachotetemesha paws yake, inajenga kuingilia kati ambayo huhamia maji. Ikiwa uharibifu huu hutokea wakati fulani, watasambazwa kutoka hatua hii kwa pande zote. Kwa kuwa kila hasira inakwenda katika mazingira sawa, wote watahamia pande zote kwa kasi sawa.
Mfano ulioundwa na paws ya beetle itakuwa mfululizo wa miduara inayofikia kando ya puddles na mzunguko huo. Mwangalizi kwa uhakika (makali ya kushoto ya puddles) ataona hasira, akipiga juu ya makali ya puddles na mzunguko huo kama mwangalizi wakati wa (makali ya haki ya puddles). Kwa kweli, mzunguko ambao miduara hufikia kando ya puddles itakuwa sawa na mzunguko ambao beetle huhamia paws, tutafafanua kwa kupoteza mbili kwa pili.
Sasa tuseme kwamba beetle inaenda kwa mwangalizi B, huzalisha uharibifu na mzunguko huo. Kwa kuwa wadudu huenda kwa haki, kila hasira hutokea karibu na mwangalizi na zaidi kutoka kwa mwangalizi A na, inayofaa, itafikia mwangalizi kwa kasi. Wakati huo huo, mwangalizi angeonekana kuwa mzunguko wa kuwasili kwa uharibifu ni wa juu kuliko mzunguko ambao uharibifu huu unatokea; Mwangalizi A, kinyume chake, itaonekana kwamba mzunguko wa uharibifu ni wa chini kuliko kwa kweli. Mfano huu, kwa matumaini inaonyesha athari ya doppler.
Makala yenye kuvutia zaidi juu ya uvumbuzi wa kimwili ambayo ulimwengu ulibadilika, soma kwenye kituo chetu katika Yandex.dzen. Kuna makala zilizochapishwa mara kwa mara ambazo hazi kwenye tovuti!
Ikiwa sio, tunaona kwamba athari ya doppler inaweza kuzingatiwa kwa aina yoyote ya mawimbi ya wimbi - maji, wimbi la sauti, wimbi la mwanga na kadhalika. Fikiria kwamba gari la polisi linakwenda kukutana nawe. Wakati gari inakukaribia kwa lilac, sauti ya salama inakuwa ya sauti, lakini inakuwa kali, kama gari inapita. Hii ni mfano mwingine wa athari ya doppler - mabadiliko ya wazi ya mzunguko wa wimbi la sauti iliyoundwa na chanzo cha kusonga.
Je, athari ya doppler inafanya kazi?
Athari ya Doppler ni ya maslahi makubwa kwa wataalamu wa astronomers ambao hutumia habari kuhusu mabadiliko ya mzunguko wa mawimbi ya umeme yaliyozalishwa na kusonga nyota katika galaxy yetu na zaidi. Kwa kweli, dhana ya watafiti kwamba ulimwengu wetu huongezeka kwa kasi, kwa kiasi kikubwa kulingana na uchunguzi wa mawimbi ya umeme yaliyotolewa na nyota katika galaxi za mbali. Inawezekana pia kuamua habari maalum kuhusu nyota ndani ya galaxi kwa kutumia athari ya doppler.
Telescopes za kisasa zinawawezesha wataalamu wa astronomeri kujifunza nyota katika galaxi za mbali. Kama sheria, wanatafuta vyanzo vya mwanga ambavyo hutoa mawimbi ya umeme. Kuzingatia athari za wasomi wa doppler unaweza wakati nyota inazunguka katikati yake ya wingi na huenda ama kuelekea chini au kutoka kwao. Mabadiliko haya ya wavelength yanaweza kuonekana kama mabadiliko mazuri katika spectrum ya nyota - rangi ya upinde wa mvua iliyotolewa na mwanga.
Wakati nyota inatuambia, wavelengths zake zinasisitizwa, na wigo hupata rangi ya bluu. Wakati nyota imeondolewa kutoka kwetu, wigo wake unapunguza nyekundu.
Ili kuchunguza mwanga mwekundu na bluu, wataalamu wa astronomers hutumia spectrograph - medali ya juu ya azimio, ambayo inashiriki mawimbi ya mwanga inayoingia kwenye rangi tofauti. Katika safu ya nje ya kila nyota kuna atomi ambazo zinachukua mwanga juu ya wavelengths fulani, na ngozi hii inadhihirishwa kwa njia ya mistari ya giza katika rangi mbalimbali za wigo wa nyota. Watafiti hutumia mabadiliko katika mistari hii kama alama rahisi kupima maadili ya athari ya doppler.
Angalia pia: Athari ya Mandela - Kwa nini watu wanakumbuka kile ambacho hakuwa?
Haiwezekani kutambua kwamba athari ya doppler haitumiwi tu katika astronomy. Kutuma mionzi ya rada ndani ya anga na kusoma mabadiliko katika wavelengths ya mionzi ya kurudi, meteorologists wanatafuta maji katika anga. Athari ya Doppler pia hutumiwa katika dawa na echocardiograms ambayo hutuma mionzi ya ultrasonic kupitia mwili ili kupima mabadiliko katika damu ili kuhakikisha kuwa valve ya moyo hufanya kazi kwa usahihi, au kutambua magonjwa ya moyo.