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ドップラー効果


ドップラー シフトとも呼ばれるドップラー効果は、波源が移動するたびに観察される現象です。オブザーバーに敬意を表します。サイレンを鳴らしながら横切る救急車は、ドップラー効果の一般的な例です。

ドップラー効果の説明

ドップラー効果は、惑星科学を含むさまざまな科学分野で非常に重要な現象です。ドップラー効果またはドップラー シフトは、観測者に対して移動する音源によって生成される任意の音波または光波の周波数の変化を説明します。

物理学におけるドップラー効果は、音、光、またはその他の波の周波数が増減することです。ソース ボディとオブザーバー ボディが互いに近づいたり離れたりします。

観測者に向かって移動するソース ボディによって放出される波は圧縮されます。ソースボディから放出された波は観測者から遠ざかりますが、引き伸ばされます。ドップラー効果 (ドップラー シフトとも呼ばれます) は、1842 年にクリスチャン ヨハン ドップラーによって最初に与えられました。

ドップラー効果の例

2 人の人物 X と Y が道路に立ち、車が X に向かって移動しているとき。 Xさんは、Yさんに比べて音が多い、または音の大きさが大きいです。これは、車がYさんから遠ざかっているためです。したがって、Xさんの周波数は高くなります。

ドップラー効果式

ドップラー効果は、音源とオブザーバー。次の式を使用して、ドップラー効果の見かけの周波数を導き出すことができます:

ここで

=観測頻度

=音速

=オブジェクトの速度

=ソース速度

=実際の頻度

ドップラー効果式は 1 つしかありませんが、ドップラー効果式は速度によってさまざまな状況で変化します。オブザーバーまたは音源の。

さまざまな状況におけるドップラー効果の方程式

ソースが静止している観測者に向かって移動している場合

この状況では、観測者の速度はゼロです。したがって、 はゼロです。の値を置く ドップラー効果の方程式では、

ここで

=観測頻度

=音速

=オブジェクトの速度

=ソース速度

=実際の頻度

ソースが静止しているオブザーバーから離れているとき

この場合、観測者の体の速度はゼロなので、 はゼロです。そして、ソースボディは観測者のボディから遠ざかっているため、ソースの速度は負になります.これらの値をドップラー効果の式に入れると、

ここで

=観測頻度

=音速

=オブジェクトの速度

=ソース速度

=実際の頻度

観測者が静止しているソース (静止ソース) に向かって移動しているとき

この場合、ソース ボディの速度はゼロなので、 はゼロです。の値を置く ドップラー効果式では、

ここで

=観測頻度

=音速

=オブジェクトの速度

=ソース速度

=実際の頻度

観測者が静止しているソース (静止ソース) から遠ざかるとき

この場合、ソースの速度はゼロなので、 はゼロです。また、観測者の天体はソース天体から遠ざかっているため、観測者の天体の速度は負になります。これらの値をドップラー効果の公式に入れると、

ここで

=観測頻度

=音速

=オブジェクトの速度

=ソース速度

=実際の頻度

ドップラー効果の利用

ドップラー効果には多くの用途があり、その一部をここに示します.

  1. ドップラー効果は血流の測定に適用できます。

  2. ドップラー効果はオーディオでも使用されます。

  3. ドップラー効果は衛星通信にも適用できます.

  4. ドップラー効果は天文学でも使われています。

ドップラー効果の限界

  1. ドップラー効果は、音源と観測者の体の速度が音速よりもはるかに小さい場合にのみ使用されます。

  2. ソース ボディとオブザーバー ボディの両方の動きは、同じ直線に沿っている必要があります。

光のドップラー効果

光のドップラー効果は、観測者の体によって観測される光周波数の明らかな変化として決定できます。光源と観察者の体との間の相対運動によるものです。

音波の場合、ドップラー効果の方程式は、それがソース ボディかどうかによって大きく異なります。動く観測者の身体または空気。光は媒質を必要とせず、真空中を移動する光のドップラー効果は観測者と光源の相対速度に依存します。

結論

物理学におけるドップラー効果は、音、光、またはその他の波の周波数が増減することです。ソース ボディとオブザーバー ボディが互いに近づいたり離れたりします。

ドップラー効果式

ドップラー効果を計測に適用

ドップラー効果はオーディオでも使用されます。

ドップラー効果は、音源と観測者の体の速度がそれよりもはるかに小さい場合にのみ使用されます。音速

ドップラー効果は天文学にも適用できます.



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