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역 도플러 효과


도플러 효과는 우리가 일상 생활에서 경험하는 자연 현상입니다. 이 현상은 다른 상황에서도 유용한 것으로 밝혀졌습니다. 

우리는 도플러 효과를 사용하여 다가오는 버스 나 기차를 감지합니다. Hide and Seek 게임에서, 우리는 도플러 효과로 인해 상대방의 소리를 인식합니다. 

그러나 효과가 반전되면 어떻게됩니까? 역 도플러 효과는 어디에서 찾을 수 있습니까? 우리는 아래 질문에 답했습니다. 우리는이 기사에서 역 도플러 효과 의미와 그 사용에 대해 논의했습니다.

그러나 진행하기 전에 기본 정의를 살펴보고 도플러 효과에 대한 지식을 새로 고치겠습니다.

도플러 효과와 그 예를 간략하게 살펴보십시오

도플러 시프트 (Doppler Shift)라고도하는 도플러 효과는 관중에 관한 위치가 바뀌는 소스 객체에 의해 파도 주파수의 변화가 생성 될 때 경험이있다. 

빠르게 움직이는 열차로 만든 휘파람 소리의 예로는 효과를 상상할 수 있습니다. 기차가 당신에게 다가 가면 휘파람 소리가 증가합니다. 그것이 당신에게서 과거와 멀어지면서 소리가 줄어 듭니다. 따라서 파도의 주파수가 증가함에 따라 피치가 강화됩니다. 즉, 사운드가 날카롭고 주파수가 점차 감소함에 따라 피치도 물러나고 소리가 사라집니다.

빈도의 변화와 관련하여 세 가지 상황이 있습니다.

관중이 휴식을 취하고 파도의 원인이 움직일 때

이 경우 관중은 소스 객체가 그쪽으로 이동할 때 소스에서 고주파파를 경험할 것입니다. 

소스는 물체에서 멀어 질 때 저주파 웨이브를 생성합니다. 

다음 방정식은 방정식을 나타냅니다.

ν =νο (1+ υs/ υ)

소스 객체가 휴식을 취하고 관중이 움직일 때

관중이 반대 할 때 소스 객체의 주파수가 더 높아집니다. 

관중이 소스와 같은 방향으로 움직일 때 주파수가 더 낮게 나타납니다. 

당신은 고속 바람을 향해 달리는 예로 상황을 상상할 수 있습니다. 

물의 흐름과 함께 수영하는 것이 또 다른 예입니다. 

에 의해 주어집니다

ν =to [1 - υo/(υo + υ)]

소스 객체 및 관중이 움직입니다

소스와 관중이 동시에 움직이고 있기 때문에 둘 다 같은 주파수를 경험하게됩니다. 

같은 차량에 앉아 움직이는 차량에서 뿔을 듣는 예를 고려할 수 있습니다.

에 의해 주어집니다

ν =νο [(ν + νο)/(υ + υs)

ν =관찰 된 주파수

νo =소스와 관중이 휴식을 취했을 때의 주파수 측정

υs =소스 객체의 속도

υ =관중이 휴식을 취했을 때 파도의 속도

υo =관중의 속도

to =휴식에서 관중이 측정 한 시간

도플러 효과의 사용은 무엇입니까?

도플러 효과는 다음과 같은 방식으로 사용됩니다.

  • 경찰이 운영하는 속도 감지 레이더
  • 주요 항공기에서
  • 별의 속도 측정에서
  • 혈류와 심박수를 연구하기위한 초음파 검사
  • 심장 밸브 맥동 및 태아의 심장 박동을 연구하기 위해 심 초음파를 사용했습니다.

우리는 소스에 가까워지면 주파수가 증가하고 이러한 모든 상황에서 멀어 질 때 감소하는 것을 보았습니다. 

그러나 소스에서 멀어지면 주파수가 증가하면 어떻게됩니까? 

역 도플러 효과입니다.

역 도플러 효과 의미  

음파를 생성하는 소스로 이동하는 것을 고려하십시오. 

당신은 당신과 소스 사이의 거리가 증가함에 따라 더 높은 주파수를 기대할 것입니다. 

대신, 접근하면 주파수가 줄어 듭니다. 이 현상은 역 도플러 효과로 알려져 있습니다. 이 효과는 20 세기에 예상되었지만 2003 년에 관찰되었습니다.

현상을 관찰하기 위해 실험을 위해 자기 특성의 비선형 전달 라인이 사용되었다. 전송 라인의 자기 특성과 합성 구조는 전자기파가 그들을 통과 할 수있게합니다.

실험 동안, 펄스 전류가 선을 통과했습니다. 펄스 전류는 무선 주파수 신호를 생성하는 충격파 역할을했습니다. 그들은 도플러 효과를 예상했다. 즉, 맥박이 발전 할 때 주파수의 파가 ​​압축되고 맥박이 물러날 때 파도 사이의 공간이 증가한다는 것을 의미한다. 그러나 이것의 반대는 관찰되었다. 방사성 펄스로 무선 주파수의 강도가 증가했습니다. 

역 도플러 시프트의 현상은 자연스럽게 발생하지 않습니다. 

광파는 또한 역 도플러 효과를 생성 할 수 있습니다. 즉, 소스가 물러날 때 높은 주파수가 달성됩니다. 음성 굴절률의 재료는 효과를 생성하는 데 사용됩니다. 모든 자연 발생 물질은 1 이상의 굴절률을 가지며 도플러 시프트를 나타 내기 때문에 인공 재료는 효과를 생성하는 데 사용됩니다. 

역 도플러 효과 사례에는 보이지 않는 망토와 같은 미래 기술이 포함됩니다. 

도플러 효과와 역 도플러 효과의 차이

아래 표는 도플러 효과와 역 도플러 효과의 차이를 요약합니다.

우리는 아래에서 자주 묻는 질문에 대해 논의했습니다. 질문으로 주제를 더 잘 이해할 수 있습니다.

결론

역 도플러 효과는 이론적으로 그리고 실험적으로 입증된다. 그러나 지금까지 실제 응용 프로그램을 찾지 못했습니다. 광학에서는 잠재적 인 사용량이 있지만 과학자들은 아직이 분야에서 발전하지 않았습니다.

지금까지 우리는 역 도플러 효과와 실험적 증거에 대해 논의했습니다. 우리는 도플러 효과의 정의와 예로 시작했습니다. 그런 다음 역 도플러 효과 의미와 예로 옮겼습니다.



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도플러 효과

역 도플러 효과

소스가 다가 오면 소스가 물러나면서 주파수가 감소합니다.

소스가 멀어지면 주파수가 증가합니다.

소리, 빛 및 전자기파에서 관찰.

전자기 및 광파에서 관찰.

자연 현상

자연에서 발생하지 않습니다.

배지의 굴절률은 양수입니다.

굴절률은 음수입니다.