هل تعرف ما هو تأثير دوبلر؟ أحد الأمثلة الشائعة في الحياة اليومية هو عندما نرى سيارة إسعاف مع صفارات الإنذار تتجه نحونا. يمكننا بالفعل سماع صفارات الإنذار من بعيد ، ولكن بتردد صوت منخفض. كلما كانت سيارة الإسعاف أقرب إلينا ، كان التردد أوضح. وكلما ابتعدت سيارة الإسعاف ، انخفض تردد الصوت. الآن هذا الحدث يسمى تأثير دوبلر. ومع ذلك ، ما هو المعنى الحقيقي لتأثير دوبلر؟
في هذه المناسبة سنناقش تأثير دوبلر أكثر.
فهم تأثير دوبلر
تأثير دوبلر هو التغيير في التردد أو الطول الموجي للموجة فيما يتعلق بمستقبل متحرك بالنسبة لمصدر الموجة. العالم النمساوي كريستيان دوبلر الذي قدم شرحًا لهذا الحدث لأول مرة.
الذي كان صامتًا ، سمع صوتًا من مصدر صوت كان صامتًا أيضًا. الصوت الذي نسمعه سيكون له نفس تردد مصدر الصوت. ومع ذلك ، في تأثير دوبلر ، يكون مصدر الصوت هو الشيء الذي يتحرك. كلما اقترب الجسم ، زاد تردد الصوت والعكس صحيح.
صيغ تأثير دوبلر
بعد معرفة ماهية تأثير دوبلر ، حان الوقت لفهم صيغة تأثير دوبلر. يمكننا صياغة هذا التأثير من خلال:
تفسير:
f p هو التردد الذي يسمعه المستمع (هرتز)
f s هو التردد المنبعث من مصدر الصوت (هرتز)
v هي سرعة الصوت في الهواء (م / ث)
v p هي سرعة المستمع -إذا كان يتحرك- (م / ث)
v s هي سرعة مصدر الصوت -إذا كان يتحرك- (m / s)
يمكن أن تكون علامة ± للصيغة أعلاه موجبة أو سلبية ، مع تعديلها حسب ظروف المستمع ومصدر الصوت. ستكون vp موجبة (+) إذا اقترب المستمع من مصدر الصوت ، وقيمة سلبية) إذا كان بعيدًا عن مصدر الصوت. و vs موجب (+) إذا كان مصدر الصوت بعيدًا عن المستمع ، وسلبي (-) إذا اقترب من المستمع.
الاستفادة من تأثير دوبلر
يمكن استخدام تأثير دوبلر لأشياء مختلفة ، ومن أمثلة ذلك:
الاستفادة من الرادار
يُستخدم تأثير دوبلر في أنواع مختلفة من الرادارات لقياس سرعة الجسم الذي يتم رصده. من خلال قياس التغيير في التردد المستقبَل ، يمكننا قياس سرعة الجسم.
الاستفادة في الصحة
أحد أشكال استغلال هذا التأثير في الصحة هو مخطط صدى القلب ، وهو جهاز طبي يستخدم ظاهرة تأثير دوبلر لقياس سرعة تدفق الدم وخصائص الأنسجة بدقة. يمتلك هذا الجهاز أيضًا القدرة على إنتاج صور للقلب وتدفق الدم باستخدام أصوات الموجات فوق الصوتية ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد.
بصرف النظر عن الأمرين أعلاه ، هناك العديد من الاستخدامات الأخرى لهذا التأثير.
مثال على المشاكل
اقتربت سيارة إسعاف تحمل صفارات الإنذار بتردد 940 هرتز تتحرك بسرعة 90 كم / ساعة من شخص كان يقف على جانب الطريق. إذا كانت سرعة الصوت في الهواء 340 م / ث ، فما التردد الذي تسمعه صفارة الإنذار؟
نقاش:
من المعروف أنه مقابل = 90 كم / س = 25 م / ث.
نظرًا لأن مصدر الصوت يقترب من المستمع ، فإن v s لها قيمة سالبة (-)
بما أن المستمع في حالة راحة ، إذن v p = 0.
لهذا السبب:
باستخدام صيغة
النتائج التي تم الحصول عليها هي:
تردد صفارات الإنذار التي يسمعها الشخص هو 1014.6 هرتز.
حسنًا ، هذا شرح لتأثير دوبلر وكذلك الصيغة ، هل لديك سؤال؟ إذا كان هناك ، يمكنك كتابته في عمود التعليقات. ولا تنس مشاركة هذه المعرفة مع الجمهور!
