к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   электротехника и электроника   электрические цепи  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Эффект Доплера

Если источник звука и наблюдатель движутся друг относительно друга, частота звука, воспринимаемого наблюдателем, не совпадает с частотой источника звука. Это явление носит название эффекта Доплера (1842 г.). Звуковые волны распространяются в воздухе (или другой однородной среде) с постоянной скоростью, которая зависит только от свойств среды. Однако, длина волны и частота звука могут существенно изменяться при движении источника звука и наблюдателя. Рассмотрим простой случай, когда скорость источника vИ и скорость наблюдателя vН относительно среды направлены вдоль прямой, которая их соединяет. За положительное направление для vИ и vН можно принять направление от наблюдателя к источнику. Скорость звука v всегда считается положительной.

Эффект Доплера.
Рисунок 1. Эффект Доплера. Случай движущегося наблюдателя. Последовательные положения наблюдателя показаны через период TН звука, воспринимаемого наблюдателем.

Рис. 1 иллюстрирует эффект Доплера в случае движущегося наблюдателя и неподвижного источника. Период звуковых колебаний, воспринимаемых наблюдателем, обозначен через TН. Из рис. 1 следует:

vНTН + vTН = λ.

Принимая во внимание  Эффект Доплера и  Эффект Доплера получим:

 Эффект Доплера

Если наблюдатель движется в направлении источника (vН > 0), то fН > fИ, если наблюдатель движется от источника (vН < 0), то fН < fИ.

Эффект Доплера.
Рисунок 2. Эффект Доплера. Случай движущегося источника. Последовательные положения источника показаны через период T звука, излучаемого источником.

На рис. 2 наблюдатель неподвижен, а источник звука движется с некоторой скоростью vИ. В этом случае согласно рис. 2 справедливо соотношение:

vt + vИT = v(t – T) + λ  или  (vИ + v)T = λ,

где  Эффект Доплера и  Эффект Доплера  Отсюда следует:

 Эффект Доплера

Если источник удаляется от наблюдателя, то vИ > 0 и, следовательно, fН < fИ. Если источник приближается к наблюдателю, то vИ < 0 и fН > fИ. В общем случае, когда и источник, и наблюдатель движутся со скоростями vИ и vН, формула для эффекта Доплера приобретает вид:

 Эффект Доплера

Это соотношение выражает связь между fН и fИ. Скорости vИ и vН всегда измеряются относительно воздуха или другой среды, в которой распространяются звуковые волны. Это так называемый нерелятивистский Доплер-эффект. В случае электромагнитных волн в пустоте (свет, радиоволны) также наблюдается эффект Доплера. Так как для распространения электромагнитных волн не требуется материальная среда, можно рассматривать только относительную скорость v источника и наблюдателя. Выражение для релятивистского Доплер-эффекта имеет вид

 Эффект Доплера

где c – скорость света. Когда v > 0, источник удаляется от наблюдателя и fН < fИ, в случае v < 0 источник приближается к наблюдателю, и fН > fИ.  Доплер-эффект широко используется в технике для измерения скоростей движущихся объектов («доплеровская локация» в акустике, оптике и радио).

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   электротехника и электроника   электрические цепи  

Знаете ли Вы, что только в 1990-х доплеровские измерения радиотелескопами показали скорость Маринова для CMB (космического микроволнового излучения), которую он открыл в 1974. Естественно, о Маринове никто не хотел вспоминать. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution