Содержание

Введение……………………………………………………….........…………… 2

Глава 1. Эффекта Доплера……………………………………………….……... 3

1. Кристиан Доплер………………………………………………………. 3

2. Разновидности эффекта Доплера……………………………………... 4

Глава 2. Применение эффекта Доплера……………………………………….. 7

3. Способы определения скорости света по доплеровскому сдвигу…... 7

4. Области применения эффекта Доплера………………………………. 16

Заключение………………………………………………………………………. 19

Список использованной литературы…………………………………………... 20

Введение

Процесс распространения колебаний в сплошной среде называется волновым процессом (или волной). При распространении волны частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия. Вместе с волной от частицы к частице среды передаются лишь состояние колебательного движения и его энергия. Поэтому основным свойством всех волн, независимо от их природы, является перенос энергии без переноса вещества.

Длина волны или частота наблюдаемого света может не совпадать с соответствующими длинами волн или частотами света, излучаемого атомом. Точнее, воспринимаемая частота или длина волны зависит не только от внутриатомных процессов, их обусловливающих, но также и от той системы координат, с которой связаны наблюдающие аппараты. Частота волнового процесса будет различной, если её оценивать с помощью аппаратов, неподвижных относительно источника или движущихся по отношению к нему.

Это замечание впервые было сделано Доплером , который указал, что воспринимаемая частота становится больше при сближении источника и приёмного прибора и меньше при их удалении друг от друга. Рассуждения Доплера применимы ко всем волновым явлениям – оптическим, акустическим и иным.

Эффект Доплера легко можно наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя проезжает машина с включённой сиреной. Предположим, сирена выдаёт какой-то определённый тон, и он не меняется. Когда машина не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт сирена. Но если машина будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится (а длина уменьшится), и наблюдатель услышит более высокий тон, чем на самом деле издаёт сирена. В тот момент, когда машина будет проезжать мимо наблюдателя, тот услышит тот самый тон, который на самом деле издаёт сирена. А когда машина проедет дальше и будет уже отдаляться, а не приближаться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты (и, соответственно, большей длины) звуковых волн.

Для волн (например, звука), распространяющихся в какой-либо среде, нужно принимать во внимание движение, как источника, так и приёмника волн относительно этой среды. Для электромагнитных волн (например, света), для распространения которых не нужна никакая среда, имеет значение только относительное движение источника и приёмника.

Глава 1. Эффект Доплера

1.1 Кристиан Доплер

К ристиан Доплер (Рис. 1.1) родился 29 ноября 1803 года в Зальцбурге. Окончил Политехнический институт в Вене, с 1848 года - член Венской Академии Наук, с 1850 - профессор Венского университета и директор первого в мире Физического института, созданного при Венском университете по его инициативе.

Научные интересы Кристиана Доплера лежали в таких областях физики как оптика и акустика. Основные труды выполнены по аберрации света, теории микроскопа и оптического дальномера, теории цветов и некоторым другим темам. В возрасте 39 лет Доплер теоретически обосновал зависимость частоты колебаний, воспринимаемых наблюдателем, от скорости и направления движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга. Это явление впоследствии было названо его именем (эффект Доплера). Основная

Рис. 1.1 причина эффекта Доплера - изменение числа волн, укладывающихся на пути распространения между источником и приемником. Спустя 6 лет эффект Доплера был уточнен французским физиком Арманом Физо (Рис. 1.2), а в 1900 году - и экспериментально проверен А. А. Белопольским (Рис. 1.3).

Рис 1.2 Рис. 1.3