3 семестр / ANGL_YuNIT_14_ISPRAVLENNYJ

ИГОРЬ Slide2 Sound is a physical phenomenon, which is the propagation of mechanical vibrations in the form of elastic waves in a solid, liquid or gaseous medium. Both the source and the receiver of the sound can move.

ГЛЕБ Doppler Effect: Have you ever wondered that when a whistling train is approaching a railway crossing, the pitch of its whistle keeps on increasing, and when it recedes away, the pitch decreases. How does the radar gun estimate the velocity of a moving vehicle, or how is the velocity of a star far away in the universe estimated? What do we mean when we say that blue shift or red shift?

ВИТЯ All these seemingly disconnected things are in fact connected by an amazing behavior of waves known as the Doppler Effect. It is observed in both sound and electromagnetic waves. Let us try to understand this phenomenon with the help of this lecture.

ИГОРЬ What is Doppler Effect?

Doppler Effect is the phenomenon in which the observed frequency of a wave is different from frequency of the source due to relative motion between the source and the observer. The observed frequency can be less or more than the source frequency depending upon the direction and magnitudes of the velocities of both the source and the observer.

ГЛЕБ Slide3

Suppose we have receivers on the left and right sides of the screen. 1) The red dot represents the sound source.

Since it is motionless, the waves propagate equally in all directions. ВИТЯ Slide4

2) Here the source moves at a constant speed. It can be seen that the waves going to the receiver on the right is shorter than those going to the receiver on the left. The change in frequency and wavelength of the registered receivers, which occurs due to the movement of the source of these waves, or the receiver, is called the Doppler effect ...

ИГОРЬ If we imagine that this point is a galaxy, and the waves are light, then moving away from the observer the wavelength due to this effect increases and the so-called "redshift" occurs. This helped to understand that the universe is expanding.

ГЛЕБ 3) Imagine that this is an airplane flying at the speed of sound. Since its speed is equal to the speed of the wave, these waves are layered and combined into the so-called "shock wave".

4) If the source moves with acceleration, then the wavelength decreases in the direction of motion, and as a result, a shock wave is formed. With a further increase in speed, the propagation of waves will be cone-shaped.

ИГОРЬ 5) Also, using the Doppler effect, you can determine the presence of a planet near a star. The fact is that the planet has a gravitational effect on the star and it oscillates, the star and the planet revolve around a common center of mass, so the star has its own orbit. When it moves away from the Earth, the wavelength increases, when it approaches, it decreases. These changes can be detected.

ВИТЯ ЧИТАЕТ ВОПРОСЫ

Звук — это физическое явление, представляющее собой распространение механических колебаний в виде упругих волн в твердой, жидкой или газообразной среде. Как источник, так и приемник звука могут перемещаться.

Эффект Доплера: задумывались ли вы когда-нибудь, что, когда поезд со свистом приближается к железнодорожному переезду, высота его свиста продолжает увеличиваться, а когда он удаляется, высота звука уменьшается? Как радарная пушка оценивает скорость движущегося транспортного средства или как оценивается скорость звезды, находящейся далеко во Вселенной? Что мы имеем в виду, когда говорим, что синее смещение или красное смещение?

Все эти, казалось бы, несвязанные вещи на самом деле связаны удивительным поведением волн, известным как эффект Доплера. Это наблюдается как в звуковых, так и в электромагнитных волнах. Давайте попробуем разобраться в этом явлении с помощью этой статьи.

Что такое эффект Доплера?

Эффект Доплера — это явление, при котором наблюдаемая частота волны отличается от частоты источника из-за относительного движения между источником и наблюдателем. Наблюдаемая частота может быть меньше или больше частоты источника в зависимости от направления и величин скоростей как источника, так и наблюдателя.

Слайд3 Предположим, у нас есть приемники на левой и правой сторонах экрана.

1) Красная точка представляет источник звука.

Поскольку он неподвижен, волны распространяются одинаково во всех направлениях.

Слайд4

2) Здесь источник движется с постоянной скоростью. Можно видеть, что волны, идущие к приемнику справа, короче, чем волны, идущие к приемнику слева. Изменение частоты и длины волны зарегистрированных приемников, которое происходит из-за перемещения источника этих волн, или приемника, называется эффектом Доплера...

Если мы представим, что эта точка - галактика, а волны - свет, то при удалении от наблюдателя длина волны из-за этого эффекта увеличивается и происходит так называемое "красное смещение". Это помогло понять, что Вселенная расширяется.

3)Представьте, что это самолет, летящий со скоростью звука. Поскольку его скорость равна скорости волны, эти волны наслаиваются и объединяются в так называемую "ударную волну".

4)Если источник движется с ускорением, то длина волны уменьшается в направлении движения, и в результате образуется ударная волна. При дальнейшем увеличении скорости распространение волн будет иметь конусообразную форму.

5)Также, используя эффект Доплера, вы можете определить наличие планеты вблизи звезды. Дело в том, что планета оказывает гравитационное воздействие на звезду и она колеблется, звезда и планета вращаются вокруг общего центра масс, поэтому у звезды есть своя орбита. Когда он удаляется от Земли, длина волны увеличивается, когда он приближается, она уменьшается. Эти изменения могут быть обнаружены.