|
Кристиан Иоганн ДОПЛЕР Австрийский физик. Родился в Зальцбурге в семье каменщика. Окончил Политехнический институт в Вене, остался в нем на младших преподавательских должностях до 1835 года, когда получил предложение возглавить кафедру математики Пражского университета, что в последний момент заставило его отказаться от назревшего решения эмигрировать в Америку, отчаявшись добиться признания в академических кругах на родине. Закончил свою карьеру в должности профессора Венского королевского имперского университета. |
Суть эффекта Доплера, если кратко, заключается в следующем:
• Если Вы движетесь на источник излучения, то его частота, для Вас, увеличивается.
• Если Вы удаляетесь от источника излучения, то его частота, для Вас, уменьшается.
В нашем случаи получается следующая картина:
1. Спутник выходит из-за горизонта и начинает подниматься, приближаясь к нашей антенне, частота на которой работает спутник, для нас, возрастает.
2. Спутник находится в верхней, для нашей антенны точке, (в зените), и начинает опускаться к горизонту, тем самым удаляясь от нашей антенны, частота на которой работает спутник, для нас, уменьшается.
Если Вы так и не поняли, что происходит вот пример из жизни, только в варианте звуковых волн:
Вам, наверняка, хоть раз в жизни доводилось стоять у дороги, по которой проносится машина со спецсигналом и включенной сиреной. Пока вой сирены приближается, его тон выше, затем, когда машина поравняется с вами, он понижается, и, наконец, когда машина начинает удаляться, он понижается еще, и получается знакомое: ййййииииээээЭААААОоооуууумммм — такой примерно звукоряд. Сами того, возможно, не сознавая, вы при этом наблюдаете свойство волн.
Если опять непонятно и Вы являетесь математиком, то вот ещё один способ объяснить Вам что же всё таки такое эффект Доплера:
Рассмотрим простой случай, когда скорость источника υИ и скорость наблюдателя υН относительно среды направлены вдоль прямой, которая их соединяет. За положительное направление для υИ и υН можно принять направление от наблюдателя к источнику. Скорость звука υ всегда считается положительной.
|
1 |
|
Рисунок 2.8.1. Эффект Доплера. Случай движущегося наблюдателя. Последовательные положения наблюдателя показаны через период TН звука, воспринимаемого наблюдателем. |
Рис. 2.8.1 иллюстрирует эффект Доплера в случае движущегося наблюдателя и неподвижного источника. Период звуковых колебаний, воспринимаемых наблюдателем, обозначен через TН. Из рис. 2.8.1 следует:
|
υНTН + υTН = λ. |
Принимая во внимание 
и 
получим:
|
Если наблюдатель движется в направлении источника (υН > 0), то fН > fИ, если наблюдатель движется от источника (υН < 0), то fН < fИ.
|
2 |
|
Рисунок 2.8.2. Эффект Доплера. Случай движущегося источника. Последовательные положения источника показаны через период T звука, излучаемого источником. |
На рис. 2.8.2 наблюдатель неподвижен, а источник звука движется с некоторой скоростью υИ. В этом случае согласно рис. 2.8.2 справедливо соотношение:
|
υt + υИT = υ(t – T) + λ или (υИ + υ)T = λ, |
где 
и 
Отсюда следует:
|
Если источник удаляется от наблюдателя, то υИ > 0 и, следовательно, fН < fИ. Если источник приближается к наблюдателю, то υИ < 0 и fН > fИ.
В общем случае, когда и источник, и наблюдатель движутся со скоростями υИ и υН, формула для эффекта Доплера приобретает вид:
|
Это соотношение выражает связь между fН и fИ. Скорости υИ и υН 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 υ источника и наблюдателя. Выражение для релятивистского Доплер-эффекта имеет вид
|
|
где c – скорость света. Когда υ > 0, источник удаляется от наблюдателя и fН < fИ, в случае υ < 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).
Если опять непонятно, тогда не берите себе это в голову, он, эффект Доплера, Вам не нужен, просто плюньте на него.
