Når kilden til en bølge bevæger sig i forhold til en observatør, hvad sker der?

Når kilden til en bølge bevæger sig i forhold til en observatør, ændres den observerede frekvens og bølgelængde af bølge. Dette fænomen er kendt som Doppler -effekten . Her er en sammenbrud:

1. Flytningskilde mod observatør:

* Højere frekvens: Observatøren opfatter en højere frekvens (kortere bølgelængde) end den faktiske frekvens, der udsendes af kilden.

* Eksempel: Lyden af ​​en ambulancesirene virker højere beliggende, når den nærmer sig dig, og derefter sænkes ned, når den bevæger sig væk.

2. Flytningskilde væk fra observatør:

* lavere frekvens: Observatøren opfatter en lavere frekvens (længere bølgelængde) end den faktiske frekvens, der udsendes af kilden.

* Eksempel: Lyden af ​​en ambulancesirene synes at være lavere, når den bevæger sig væk fra dig.

Nøglepunkter:

* Relativ bevægelse: Doppler -effekten er et resultat af den relative bevægelse mellem kilden og observatøren.

* Bølgens natur: Doppler -effekten gælder for alle typer bølger, inklusive lydbølger, lette bølger og vandbølger.

* applikationer: Doppler -effekten bruges i mange anvendelser, såsom radar, ekkolod og medicinsk billeddannelse.

Matematisk beskrivelse:

Doppler -effekten kan beskrives matematisk ved hjælp af følgende formel:

* f '=f (v ± V_O) / (v ± V_S)

hvor:

* f ' er den observerede frekvens

* f Er den faktiske frekvens udsendt af kilden

* v er bølgenes hastighed i mediet

* v_o Er observatørens hastighed (positiv, hvis du bevæger sig mod kilden, negativ, hvis du bevæger sig væk)

* v_s Er kilden hastigheden (positiv, hvis du bevæger sig mod observatøren, negativ, hvis du bevæger sig væk)

Kortfattet:

Doppler -effekten er et fascinerende fænomen, der opstår fra den relative bevægelse mellem en bølgekilde og en observatør. Det resulterer i en ændring i den observerede frekvens og bølgelængde af bølgen, som kan bruges i forskellige anvendelser.