تردد الصوت والضوء وتأثير دوبلر

تردد الصوت له خصائص مميزة لعدد من الظواهر الأخرى التي تنتشر عبر الموجة. هذا صحيح، على سبيل المثال، للضوء أو الأشعة السينية. تردد الصوت هو كمية معينة المادية، والتي تتميز بعدد ثابت من التكرار. وتتحدد النسبة من عدد الموجات إلى الفاصل الزمني الذي تحدث فيه. على سبيل المثال، تردد الصوت يحدد ارتفاعه، الذي نسمع. أو لا تسمع إذا كان التذبذبات خارج حدود قدراتنا السمعية - الأشعة تحت الحمراء أو الموجات فوق الصوتية. إذا كنا نتحدث عن الإشعاع الخفيف، ثم اعتمادا على ترددها وطولها الموجي، ونحن نرى ألوان مختلفة من الطيف: من الأحمر إلى الأزرق.

تردد الصوت وتأثير دوبلر

وتسمى ظاهرة مثيرة للاهتمام تتعلق الكمية النظر في تأثير دوبلر (بعد اسم عالم رائد). ويمكن ملاحظة ذلك على سبيل المثال من موجات الضوء، ولكن سرعة انتشار الضوء عالية جدا (حوالي 300 ألف كيلومتر في الثانية)، وهذا يجعل من الصعب جدا لمراقبة ذلك في الظروف اليومية. وسرعة انتشار الموجات الصوتية أقل بكثير. لذلك، ما هو تأثير دوبلر؟ تخيل إذا كنت على الجانب جانب الطريق من الطريق السريع، وسيارة مع صفارات الإنذار تعمل تقترب من بعيدا يقترب منك. عندما لا يزال بعيدا، هدير صفارة الإنذار سوف يبدو الصم لك. وهذا يعني أن وتيرة الصوت منخفضة. ولكن مع اقترابها، فإنها سوف تنمو أكثر وأكثر. سوف تكون قادرا على سماع نغمة الملعب أعلى وأعلى، والتي سوف ذروة عندما يمر السيارة لك. عندما يمر الكائن لك ومرة أخرى يختفي، فإن الطول الموجي للصوت تنخفض مرة أخرى (حرفيا، على نحو سلس، إذا كان مصورا على الرسم البياني). ويرجع ذلك إلى حقيقة أن صوت صفارة الإنذار أولا "اللحاق" مع الجهاز في بعض الطريق، مما يقصر المسافة بين المنخفضات (القمم) من الموجة ويجعل لهجة أعلى، وبعد ذلك، على العكس من ذلك، "يهرب"، بحيث يتم "تمهيد" الموجة. في الواقع، وهذا ما يسمى تأثير دوبلر.

قيمة التأثير

ومع ذلك، لا ينبغي لنا أن نفترض أن تأثير دوبلر هو نوع من الحقيقة الجافة من عالم الديناميكا الكهربائية. هذه هي المعرفة التي تستخدم على نطاق واسع في رادارات الصوت الحديثة، والتي تقوم على قياس ترددات الموجات. وبنفس الطريقة، شرطة المرور تحديد سرعة المركبات، وغيرها من الخدمات ذات الصلة - سرعة الطائرات، وتدفق الأنهار، وما إلى ذلك من خلال هذا المبدأ، وأجهزة الإنذار العمل والأمن التي تتفاعل مع الحركة في الغرفة.

افتتاح إدوين هابل

ولكن، ربما، أهم اكتشاف يتعلق بهذا التأثير هو قانون هابل. في وقت مبكر من عام 1929، أرسل عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل تليسكوبه إلى السماء المرصعة بالنجوم. وشاهد المجرات البعيدة، اكتشف شيئا مثيرا للاهتمام. العديد من هذه المجرات كانت مغطاة في هالة من الضباب الأحمر. كما سمع صوت الجسم يتراجع لنا أعلى، وبالتالي فإن لون الجسم انحسار يبدو المحمر للعين البشرية. وهذا يعني حرفيا أن المجرات تطير بعيدا عنا. ومن المثير للاهتمام أن المزيد من المجرة يقع، وأسرع يتم إزالتها. ساهمت هذه الملاحظة إلى حد كبير في فكرة الكون المتوسع والانفجار الكبير، الذي كان الأكثر شعبية بين علماء الفيزياء الفلكية الحديثة، كبداية لها.