Marudio ya sauti, mwanga na athari ya Doppler

Marudio ya sauti, mwanga na athari ya Doppler
Marudio ya sauti, mwanga na athari ya Doppler
Anonim
mzunguko wa sauti
mzunguko wa sauti

Marudio ya sauti yana sifa ambazo pia ni tabia ya matukio mengine kadhaa yanayoenea kwa njia ya mawimbi. Hii ni kweli, kwa mfano, kwa mwanga au X-rays. Mzunguko wa sauti ni kiasi fulani cha kimwili, ambacho kina sifa ya idadi ya mara kwa mara ya kurudia. Imedhamiriwa na uwiano wa idadi ya mawimbi kwa muda ambao hutokea. Kwa mfano, marudio ya sauti huamua sauti tunayosikia. Au hatusikii ikiwa mitetemo imevuka kikomo cha uwezo wetu wa kusikia - infra- au ultrasound. Ikiwa tunazungumzia kuhusu mionzi ya mwanga, basi kulingana na mzunguko wake na urefu wa wimbi, tunaona rangi tofauti za wigo: kutoka nyekundu hadi bluu.

Marudio ya sauti na athari ya Doppler

Tukio la kuvutia linalohusishwa na kiasi kinachozingatiwa huitwa athari ya Doppler (iliyopewa jina la mgunduzi). Inaweza pia kuzingatiwa kwa kutumia mawimbi ya mwanga kama mfano, lakini kasi ya uenezi wa mwanga ni ya juu sana (karibu kilomita elfu 300 kwa pili), na hii inafanya kuwa vigumu sana kuiangalia katika hali ya kila siku. Na kasi ya uenezi wa mawimbi ya sauti iko chini sana. Kwa hivyo ni nini athari ya Doppler? Fikiria kuwa uko kando ya barabara kuu nagari yenye king'ora kinachofanya kazi inakaribia kutoka mbali. Akiwa bado yuko mbali, mngurumo wa king'ora utaonekana kuwa kiziwi kwako. Hii ina maana kwamba mzunguko wa sauti ni wa chini. Lakini inapokaribia, itakua zaidi na zaidi.

urefu wa wimbi la sauti
urefu wa wimbi la sauti

Utaweza kusikia sauti ya juu na ya juu zaidi, ambayo itakuwa kilele gari linapokupitia. Wakati kitu kinakupitisha na kuanza kuondoka tena, urefu wa sauti utapungua tena (halisi, laini, ikiwa imeonyeshwa kwenye grafu). Hii hutokea kwa sababu sauti ya siren ni ya kwanza kwa njia fulani "kuchukuliwa" na mashine, ambayo hupunguza umbali kati ya mabwawa (crests) ya wimbi na kufanya sauti ya juu, na kisha, kinyume chake, "hukimbia", kama matokeo ya ambayo wimbi, kama ilivyo, "hupunguza". Kwa kweli, hii inaitwa athari ya Doppler.

Thamani ya athari

Hata hivyo, mtu hapaswi kudhani kuwa athari ya Doppler ni ukweli fulani kavu kutoka kwa ulimwengu wa mienendo ya kielektroniki. Ni ujuzi huu ambao hutumiwa sana katika rada za kisasa za sauti, ambazo zinategemea kupima masafa ya mawimbi. Na kwa njia hiyo hiyo, maafisa wa polisi wa trafiki huamua kasi ya magari, na huduma zingine muhimu huamua kasi ya ndege, mtiririko wa mito, n.k. Kengele za wizi zinazojibu harakati katika chumba pia hufanya kazi kwa kanuni hii.

frequency ya sauti ni
frequency ya sauti ni

Ugunduzi wa Edwin Hubble

Lakini labda ugunduzi muhimu zaidi unaohusiana na athari hii ni sheria ya Hubble. Huko nyuma mnamo 1929, mwanaastronomia wa Amerika Edwin Hubble alituma yakedarubini kwenye anga yenye nyota. Kwa kutazama galaksi za mbali, aligundua jambo la kupendeza. Nyingi za galaksi hizi zilifunikwa na mwanga mwekundu. Kama vile sauti ya kitu kinachopungua inasikika kwetu kwenye sauti ya juu, vivyo hivyo rangi ya mwili unaopungua huonekana nyekundu kwa jicho la mwanadamu. Hii ilimaanisha kihalisi kwamba galaksi zilikuwa zikiruka mbali na sisi. Inashangaza, kadiri galaksi inavyokuwa mbali zaidi, ndivyo inavyorudi nyuma kwa kasi. Uchunguzi huu ulichangia pakubwa wazo maarufu zaidi miongoni mwa wanajimu wa kisasa kuhusu Ulimwengu unaopanuka na Mlipuko Mkubwa kama mwanzo wake.

Ilipendekeza: