Каждый водитель знает, что для отслеживания соблюдения скоростного режима на дорогах полицейские используют радар контроля скорости. Этот прибор очень четко фиксирует все нарушения скоростного режима, что позволяет привлекать профессионалов и автолюбителей к ответственности. влечет за собой штраф. Радар для измерения скорости — это прибор, который использует эффект Доплера для получения данных о скорости автомобиля на расстоянии. Что же такое Эффект Доплера Кратко простыми словами для чайников попробуем объяснить на пальцах.
Эффект Доплера Кто открыл
Кристиан Андреас Доплер, (родился 29 ноября 1803, Зальцбург — умер 17 марта 1853, Венеция) — австрийский математик и физик, профессор, первый директор Института физики Венского университета, почётный доктор Пражского университета, член Королевского научного общества Богемии и Венской академии наук. Наиболее известен своими исследованиями в области акустики и оптики, он первым обосновал зависимость частоты звуковых и световых колебаний, воспринимаемых наблюдателем, от скорости и направления движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга.
Исходя из собственных наблюдений за волнами на воде, Доплер предположил, что подобные явления происходят в воздухе с другими волнами. На основании волновой теории он в 1842 году вывел, что приближение источника света к наблюдателю увеличивает наблюдаемую частоту, отдаление уменьшает её.
Доплер теоретически обосновал зависимость частоты звуковых и световых колебаний, воспринимаемых наблюдателем, от скорости и направления движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга. Это явление впоследствии было названо его именем.
Эффект Доплера Кратко простыми словами для чайников
Эффект Доплера — изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемой наблюдателем (приёмником), вследствие движения источника излучения относительно наблюдателя (приёмника). Эффект назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера.
Причина эффекта Доплера заключается в том, что, когда источник волн движется в направлении наблюдателя, каждый последующий гребень волны выходит из положения, более близкого к наблюдателю, чем гребень предыдущей волны. Таким образом, каждой последующей волне необходимо немного меньше времени, чтобы добраться до наблюдателя, чем предыдущей волне. Следовательно, время между приходом последовательных гребней волн на наблюдателя сокращается, вызывая увеличение частоты.
Эффект Доплера Кратко простыми словами для чайников
В повседневной жизни, эффект Доплера можно заметить когда мимо проезжает сигналящая машина. По началу, звук сигнала кажется высоким, а затем становится низким. Когда звук движется в нашу сторону, он кажется выше. А когда сигнал удаляется, то он становится ниже. Эффект Доплера Кратко простыми словами для чайников рассмотрим на примере звуковой волны.
Что такое Эффект Доплера наглядно на примере
Звуковая волна — это синусоида. Расстояние между пиками (вершинами) синусоиды дает длину звуковой волны. А скорость распространения волны – это расстояние, на которое распространяется волна в единицу времени. Если разделить скорость волны на её длину, то получится частота. Частота звука — количество времени, проходящего между пиками. Чем выше частота, то есть чем чаще колебания волны и количество изгибов в ней, тем более высокий звуковой сигнал мы слышим.
Вернемся к сигналящей машине, которая приближается.
Сигнал автомобиля — это звуковая волна. Из-за движения автомобиля каждый следующий пик звуковой волны располагается всё ближе к вам. Это создаёт иллюзию очень близкого расположения пиков друг к другу. Как итог, слуху кажется, что звуковая волна колеблется очень быстро — сигнал слышится очень высоким.
Когда автомобиль проезжает мимо, иллюзия запускается в обратную сторону.
Отдаление от вас создаёт впечатление увеличения расстояния между пиками. Такое искусственное удлинение звуковой волны обманывает слух, который воспринимает звук значительно ниже.
Применение эффекта Доплера
Эффект Доплера получил применение в астрономии для измерений скоростей движения звёзд, параметров вращения планет и колец Сатурна. Широкое применение открытие Доплера используется в военных радарах и локаторах, а так же в радарах, используемых ГИБДД. Классический полицейский радар испускает радиоволну определённой частоты. Волна отражается от автомобиля и уже с другой частотой улавливается радаром. Для расчетов скорости, он сравнивает часты двух волн: посылаемой и получаемой.
