Η βασική διαφορά μεταξύ του φαινομένου doppler στον ήχο και το φως είναι στην ταχύτητά τους. Για το φαινόμενο doppler στον ήχο, η ταχύτητα του παρατηρητή και της πηγής είναι σχετική με το μέσο από το οποίο διέρχονται τα κύματα, ενώ για το φαινόμενο doppler στο φως, μόνο η σχετική διαφορά στην ταχύτητα μεταξύ του παρατηρητή και της πηγής είναι σημαντική..
Φαινόμενο Doppler ή μετατόπιση Doppler είναι η αλλαγή στη συχνότητα ενός κύματος σε σχέση με έναν παρατηρητή που κινείται σε σχέση με την πηγή κύματος. Αυτό το φαινόμενο πήρε το όνομά του από τον φυσικό Christian Doppler. Ο κύριος λόγος για την εμφάνιση του φαινομένου Doppler είναι η εκπομπή κάθε διαδοχικής κορυφής κύματος από μια θέση πιο κοντά στον παρατηρητή (σε σύγκριση με την κορυφή του προηγούμενου κύματος) όταν η πηγή των κυμάτων κινείται προς τον παρατηρητή. Αυτό κάνει κάθε κύμα να χρειάζεται ελαφρώς λιγότερο χρόνο για να φτάσει στον παρατηρητή σε σύγκριση με το προηγούμενο κύμα. Επομένως, ο χρόνος που απαιτείται από τις αφίξεις διαδοχικών κορυφών κυμάτων στο άκρο του παρατηρητή μειώνεται, αυξάνοντας τη συχνότητα. Αυτό οδηγεί στο να μαζεύονται τα κύματα.
Τι είναι το φαινόμενο Doppler στον ήχο;
Φαινόμενο Doppler στον ήχο είναι η μεταβολή της συχνότητας του ήχου που παρατηρείται από έναν παρατηρητή λόγω της ταχύτητας του παρατηρητή και της πηγής του ήχου, που είναι σε σχέση με το μέσο από το οποίο διέρχεται ο ήχος. Τα ηχητικά κύματα δεν μπορούν να περάσουν μέσα από τα κενά. ο ήχος απαιτεί ένα μέσο για να περάσει. Επομένως, η ταχύτητα του κύματος του ήχου μέσω του μέσου που χρησιμοποιούμε (συνήθως αέρας που μας περιβάλλει) επηρεάζει το φαινόμενο Doppler.
Γενικά, η ταχύτητα της ηχητικής πηγής και του δέκτη σε σχέση με το μέσο είναι συγκριτικά χαμηλότερη από την ταχύτητα των ηχητικών κυμάτων στο μέσο. Επομένως, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη εξίσωση για τους υπολογισμούς.
Όπου f είναι η συχνότητα (παρατηρήθηκε), f0 εκπέμπεται συχνότητα, c είναι η ταχύτητα των κυμάτων στο μέσο, vr είναι η ταχύτητα του παρατηρητή σε σχέση με το μέσο και vs είναι η ταχύτητα της πηγής ήχου σε σχέση με το μέσο.
Υπάρχουν πολλές εφαρμογές του εφέ doppler του ήχου, όπως ακουστικό προφίλ Doppler ρεύματος, σειρήνα, ιατρικές εφαρμογές όπως ηχοκαρδιογράφημα, ηχείο Leslie κ.λπ.
Τι είναι το φαινόμενο Doppler στο φως;
Φαινόμενο Doppler στο φως είναι η φαινομενική αλλαγή στη συχνότητα του φωτός που παρατηρείται από έναν παρατηρητή λόγω της σχετικής κίνησης μεταξύ του παρατηρητή και της πηγής φωτός. Το φως είναι ένας τύπος ηλεκτρομαγνητικού κύματος που δεν απαιτεί μέσο για να περάσει. Επομένως, μπορούμε να θεωρήσουμε ότι το φως διέρχεται από ένα κενό. Για τα κύματα που διέρχονται από ένα κενό, το φαινόμενο Doppler εξαρτάται μόνο από τη σχετική ταχύτητα του παρατηρητή και την πηγή φωτός.
Για παράδειγμα, μπορούμε να περιγράψουμε τα φαινόμενα της μετατόπισης στο κόκκινο και του μπλε χρησιμοποιώντας το φαινόμενο Doppler. Όταν εξετάζουμε το ορατό φως, όταν η πηγή φωτός απομακρύνεται από τον παρατηρητή, προκαλείται η συχνότητα που λαμβάνει ο παρατηρητής να είναι χαμηλότερη από τη συχνότητα που μεταδίδεται από την πηγή φωτός. Αυτό ονομάζεται redshift. Επιπλέον, εάν η πηγή φωτός κινηθεί προς τον παρατηρητή, η συχνότητα που λαμβάνει ο παρατηρητής γίνεται μεγαλύτερη από τη συχνότητα που εκπέμπεται. Στη συνέχεια, η συχνότητα του φωτός μετατοπίζεται προς το άκρο υψηλής συχνότητας του εύρους ορατού φωτός, το οποίο οδηγεί στη μετατόπιση του μπλε.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του φαινομένου Doppler στον ήχο και το φως;
Τα ηχητικά κύματα διαδίδονται μέσω ενός μέσου, ενώ το φως δεν απαιτεί μέσο για να περάσει. Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ του φαινομένου doppler στον ήχο και στο φως είναι ότι για το φαινόμενο doppler στον ήχο, η ταχύτητα του παρατηρητή και της πηγής είναι σχετική με το μέσο στο οποίο περνούν τα κύματα, ενώ για το φαινόμενο doppler στο φως, μόνο η σχετική διαφορά στην ταχύτητα μεταξύ του παρατηρητή και της πηγής είναι σημαντική.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τη διαφορά μεταξύ του εφέ doppler στον ήχο και του φωτός σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Εφέ Doppler σε Ήχο εναντίον Φωτός
Τα ηχητικά κύματα διαδίδονται μέσω ενός μέσου, ενώ το φως δεν απαιτεί μέσο για να περάσει. Επομένως, για το φαινόμενο doppler στον ήχο, η ταχύτητα του παρατηρητή και της πηγής είναι σχετική με το μέσο από το οποίο διέρχονται τα κύματα, ενώ για το φαινόμενο doppler στο φως, μόνο η σχετική διαφορά στην ταχύτητα μεταξύ του παρατηρητή και του η πηγή είναι σημαντική. Επομένως, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του φαινομένου doppler στον ήχο και το φως.
