Diferența dintre efectul Doppler în sunet și lumină

Cuprins:

Diferența dintre efectul Doppler în sunet și lumină
Diferența dintre efectul Doppler în sunet și lumină

Video: Diferența dintre efectul Doppler în sunet și lumină

Video: Diferența dintre efectul Doppler în sunet și lumină
Video: Doppler Effect In Light Waves 2024, Noiembrie
Anonim

Diferența cheie dintre efectul doppler în sunet și lumină este în viteza lor. Pentru efectul Doppler în sunet, viteza observatorului și a sursei sunt în raport cu mediul prin care trec undele sunt importante, în timp ce pentru efectul Doppler în lumină, doar diferența relativă de viteză dintre observator și sursă este importantă..

Efectul Doppler sau deplasarea Doppler este modificarea frecvenței unei unde în raport cu un observator care se mișcă în raport cu sursa undei. Acest efect a fost numit după fizicianul Christian Doppler. Motivul major pentru care se produce efectul Doppler este emisia fiecărei creaste a valurilor succesive dintr-o poziție mai aproape de observator (comparativ cu creasta valului precedent) atunci când sursa undelor se deplasează către observator. Acest lucru face ca fiecare val să ia ceva mai puțin timp pentru a ajunge la observator în comparație cu valul precedent. Prin urmare, timpul necesar pentru sosirea crestelor de unde succesive la capătul observatorului se reduce, crescând frecvența. Acest lucru duce la unirea valurilor.

Ce este efectul Doppler în sunet?

Efectul Doppler în sunet este modificarea frecvenței sunetului observată de un observator datorită vitezei observatorului și sursei sunetului, care sunt raportate la mediul prin care trece sunetul. Undele sonore nu pot trece prin vid; sunetul necesită un mediu pentru a trece. Prin urmare, viteza undei de sunet prin mediul pe care îl folosim (de obicei aerul care ne înconjoară) afectează efectul Doppler.

În general, viteza sursei de sunet și a receptorului în raport cu mediul este comparativ mai mică decât viteza undelor sonore în mediu. Prin urmare, putem folosi următoarea ecuație pentru calcule.

Efectul Doppler în sunet - Formula
Efectul Doppler în sunet - Formula
Efectul Doppler în sunet - Formula
Efectul Doppler în sunet - Formula

Unde f este frecvența (observată), f0 este frecvența emisă, c este viteza undelor în mediu, vr este viteza observatorului în raport cu mediul și vs este viteza sursei de sunet în raport cu mijlocul.

Există mai multe aplicații ale efectului doppler al sunetului, inclusiv profiler de curent Doppler acustic, sirena, aplicații medicale precum ecocardiogramele, difuzorul Leslie etc.

Ce este efectul Doppler în lumină?

Efectul Doppler în lumină este modificarea aparentă a frecvenței luminii observată de un observator datorită mișcării relative dintre observator și sursa de lumină. Lumina este un tip de undă electromagnetică care nu necesită un mediu pentru a trece. Prin urmare, putem considera că lumina trece printr-un vid. Pentru undele care trec printr-un vid, efectul Doppler depinde doar de viteza relativă a observatorului și a sursei de lumină.

Efect Doppler în lumină - Redshift și Blue Shift
Efect Doppler în lumină - Redshift și Blue Shift
Efect Doppler în lumină - Redshift și Blue Shift
Efect Doppler în lumină - Redshift și Blue Shift

De exemplu, putem descrie fenomenele de deplasare spre roșu și albastru folosind efectul Doppler. Când luăm în considerare lumina vizibilă, atunci când sursa de lumină se îndepărtează de observator, aceasta face ca frecvența primită de observator să fie mai mică decât frecvența transmisă de sursa de lumină. Aceasta se numește redshift. Mai mult, dacă sursa de lumină se deplasează spre observator, frecvența primită de observator devine mai mare decât frecvența transmisă. Apoi, frecvența luminii se deplasează spre capătul de în altă frecvență al intervalului de lumină vizibilă, ceea ce duce la schimbarea spre albastru.

Care este diferența dintre efectul Doppler în sunet și lumină?

Undele sonore se propagă printr-un mediu, în timp ce lumina nu necesită un mediu pentru a trece. Prin urmare, diferența cheie dintre efectul Doppler în sunet și lumină este că pentru efectul Doppler în sunet, viteza observatorului și a sursei sunt importante în raport cu mediul prin care trec undele, în timp ce pentru efectul Doppler în lumină., doar diferența relativă de viteză dintre observator și sursă este importantă.

Infograficul de mai jos prezintă diferența dintre efectul Doppler în sunet și lumină în formă tabelară.

Rezumat – Efectul Doppler în sunet vs lumină

Undele sonore se propagă printr-un mediu, în timp ce lumina nu necesită un mediu pentru a trece. Prin urmare, pentru efectul Doppler în sunet, viteza observatorului și a sursei sunt relativ la mediul prin care trec undele sunt importante, în timp ce pentru efectul Doppler în lumină, doar diferența relativă de viteză dintre observator și sursa sunt importante. Astfel, aceasta este diferența cheie dintre efectul doppler în sunet și lumină.

Recomandat: