Vlnová dĺžka a Dopplerov efekt

Vlnová dĺžka a Dopplerov efekt
Vlnová dĺžka a Dopplerov efekt
Anonim

Všetci vieme zo školy o takom jave, akým je vlnová dĺžka svetla alebo zvuku. Vlnová frekvencia (zvuk alebo elektromagnetické žiarenie) je určitá fyzikálna veličina, charakterizovaná určitým počtom opakovaní. Frekvencia vlny je určená pomerom opakovaní k časovému úseku, počas ktorého sa vyskytujú. Napríklad, keď sa vlnová dĺžka zvukovej vlny zvýši, počujeme vyšší tón a hovoríme o jej vyššej frekvencii. Je zaujímavé, že počujeme a vidíme len v určitom rozsahu takéhoto spektra – svetlo alebo zvuk. Všetko, čo je nad ním alebo pod ním, fyzici nazývajú infra- alebo ultra-vlnové žiarenie.

vlnová dĺžka
vlnová dĺžka

Vlnová dĺžka a Dopplerov efekt

Tento jav je spojený s takým zaujímavým fyzikálnym vzorcom, akým je Dopplerov jav (pomenovaný po svojom objaviteľovi). Podobný efekt možno pozorovať na príklade svetelných aj zvukových vĺn. Rýchlosť šírenia prvých je však príliš veľká na to, aby sme si všimli ich zmenu bez špeciálnych zariadení. Ale na príklade zvuku je Dopplerov efekt veľmi ľahko vysledovateľný v našom každodennom živote! Pamätajte si, čo počujete, keď stojíte na železničnej stanici vo chvíli, keď sa k nej z diaľky blíži vlak! Keď je vlak ešte ďaleko, jeho zvuk sa vám bude zdať tlmený. To znamená, že vlnová dĺžka zvuku je v tomto momente nízka. Avšak ako zdroj tohto

vlnová dĺžka svetla
vlnová dĺžka svetla

zvuk a jeho frekvencia sa zvýši. Teraz počujeme stále vyšší tón. Je to preto, že zvuk vydávaný kompozíciou doslova dobieha vlastný zdroj, čím je frekvencia vĺn stále vyššia. A čím rýchlejšie sa vlak približuje, tým viac sa bude vlnová dĺžka zvyšovať. A naopak: po odstránení zdroja zvuku sa jeho vlny budú stále viac vyhladzovať a budeme ho počuť stále nižšie. V skutočnosti sa tento jav nazýva Dopplerov efekt.

Nacvičovanie efektu

Človek by si nemal myslieť, že pravidelnosť je len zaujímavý fyzikálny fakt. Tieto poznatky sú široko využívané v moderných technológiách. Takže napríklad radar dopravnej polície zachytí zvuk približujúceho sa auta a indikuje prekročenie rýchlosti. Mimochodom, na rovnakom princípe fungujú aj ochrankári

vlnová dĺžka zvuku
vlnová dĺžka zvuku

alarmy, ktoré reagujú na pohyb v miestnosti.

Vlnová dĺžka svetla vo vesmíre

Avšak asi najvýznamnejším objavom súvisiacim s týmto vzorcom šírenia vĺn je takzvaný Hubbleov zákon. V roku 1929 objavil americký astronóm Edwin Hubble pri pohľade na hviezdnu oblohu cez svoj ďalekohľad zaujímavú vlastnosť. Faktom je, že mnohé vzdialené galaxie majú červenkastú žiaru. Hubble vedel o Dopplerovom efekte a ohromil svet senzačnými závermi. Faktom je, že červenkastá žiara v prípade svetelnej vlny znamenala to isté ako zvyšujúca sa výška zvuku: zdroj sa vzďaľoval. To znamená, že samotné galaxie sa vzďaľovali. A podobný efekt bol zistený vo všetkých častiach vesmíru, kdekoľvek je ďalekohľad namierený. Takto sa po prvýkrát prakticky zistilo, že náš vesmír sa rozpína.

Odporúča: