도플러 효과는 파도의 전파에서 관찰 된 매혹적인 현상이다. 그것은 파도의 소스 또는 관찰자가 상대적으로 움직일 때 파도의 전파에서 발생하는 명백한 왜곡을 다룹니다.
도플러 효과에 따르면, 파도의 주파수는 소스를 떠날 때 명백한 변화를 겪고 파도와 관찰자 사이에 0이 아닌 상대 운동이 존재하므로 관찰자에 의해 수신됩니다.
.도플러 효과의 기본 메커니즘은 관찰자와 소스 사이의 거리가 변함에 따라 파도의 피치 또는 주파수가 변한다는 것을 의미합니다. 관찰자를 분리하는 거리와 소스가 증가하면 피치 또는 주파수가 줄어 듭니다. 반면, 관찰자와 소스를 분리하는 거리가 감소하면 피치 또는 주파수가 증가합니다.
도플러 효과를위한 공식
도플러 효과는 주로 두 가지 유형의 파도, 음파 및 가벼운 파에서 관찰됩니다. 음파의 경우 소리가 들리는 피치의 변화가 포함됩니다. 그러나 빛의 경우 주파수가 변합니다. 따라서 빛의 파장이 변합니다. 이것은 빛의 색도 변한다는 것을 의미합니다.
가능한 모든 경우에 대한 도플러 효과에 대한 다른 공식은 다음과 같이 언급 될 수 있습니다.
이 모든 공식에서 :
f =겉보기 주파수
fo =파동의 원래 주파수
v =중간에서 파동의 속도
vo =관찰자의 속도
vs =소스의 속도
도플러 효과 문제 해결
공식과 그 의미를 이해하기 위해 도플러 효과와 관련된 몇 가지 문제를 해결해 봅시다.
q. 관찰자는 기차역에 서 있습니다. 열차가 10m/s의 속도로 역에 도착합니다. 열차에는 주파수 230 Hz의 소리를 방출하는 뿔이 있습니다. 관찰자가 고정되어 있다는 점을 고려하면 관찰자에게 소리의 명백한 빈도는 무엇입니까?
ANS :관찰자는 고정되어 있습니다. 따라서 우리는 VO가 0m/s와 같다고 말할 수 있습니다. 기차는 소리의 원천이므로 소스 대 속도는 10m/s입니다.
기차에서 생산 된 사운드의 원래 빈도는 230Hz로 제공됩니다.
따라서
이제 관찰자가 고정되어 있고 열차가 스테이션에 도착하기 때문에 소스가 관찰자로 이동하고 있기 때문에, 겉보기 빈도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
소스가 관찰자쪽으로 이동하기 때문에 소리의 빈도가 증가합니다.
q. 먼 시스템의 별은 파장 7000 Å의 빛을 생성합니다. 별은 10km/s의 속도로 지구에서 멀어지고 있습니다. 별이 방출 한 빛의 파장에서 관찰 된 변화는 무엇입니까?
ANS :별에 의해 방출되는 빛의 파장은 다음과 같이 주어집니다.
소스는 지구이고 지구가 별과 관련하여 고정되어있는 관찰자로부터 멀어지기 때문에 빛의 명백한 파장은 다음과 같이 계산 될 수 있습니다.
도플러 효과의 문제의 중요성
도플러 효과의 문제를 해결하는 방법을 이해하는 것은 본질적으로 관찰되는 다양한 현상을 이해하는 데 중요합니다. 우주에서 거대한 망원경으로 캡처 된 빛은 도플러 효과를 표시하고 그 소스를 이해하려면 도플러 효과로 인해 명백한 이동을 제거 할 수 있어야합니다. 마찬가지로, 움직이는 소스에 의해 장거리에서 수신되는 음파도 왜곡됩니다. 이를 분석하려면 도플러 효과로 인한 변화가 고려되어야합니다.
결론
도플러 효과는 파도의 전파에서 관찰 된 흥미로운 현상이다. 그것은 파도의 소스 또는 관찰자가 상대적으로 움직일 때 파도의 전파에서 발생하는 명백한 왜곡을 다룹니다.
도플러 효과는 주로 두 가지 유형의 파도, 음파 및 가벼운 파에서 관찰됩니다. 음파의 경우 소리가 들리는 피치의 변화가 포함됩니다. 그러나 빛의 경우 주파수가 변합니다. 따라서 빛의 파장이 변합니다. 이것은 빛의 색도 변한다는 것을 의미합니다.
도플러 효과의 문제를 해결하는 방법을 이해하는 것은 본질적으로 관찰되는 다양한 현상을 이해하는 데 중요합니다.
