Эффектом Доплера называется изменение частоты колебаний, воспринимаемой приемником, при движении источника этих колебаний и приемника друг относительно друга. Например, из опыта известно, что гудка поезда повышается но мере его приближения к платформе и понижается; при удалении, т. е. движение источника колебаний (гудка) относительно приемника (уха) изменяет частоту принимаемых: колебаний. Для рассмотрения эффекта Доплера предположим, что источник и приемник звука движутся вдоль соединяющей их прямой; υист и υпр— соответственно скорости движения источника и приемника причем они положительны, если источник (приемник) приближается к приемнику (источнику), и отрицательны, если удаляется. Частота колебаний источника равна ν0. 1. Источник и приемник покоятся относительно среды, т.е. υист= υпр= 0. Если υ— скорость распространения звуковой волны в рассматриваемой среде, то длина волны . Распространяясь среде, волна достигнет приемника и вызовет колебания его звукочувствительного элемента с частотой . (23.6) Следовательно, частота ν звука, которую зарегистрирует приемник, равна частоте νо, с которой звуковая волна излучается источником. 2. Приемник приближается к источнику, а источник покоится, т.е. υист = 0 υпр>0, в данном случае скорость распространения волны относительно приемника станет равной υ+υпр. Так как длина волны притом не меняется, то , (23.7.) т.е. частота колебаний, воспринимаемых приемником, в раз больше частоты колебаний источника. 3. Источник приближается к приемнику, а приемник покоится, т.е. υист > 0, υпр = 0. Скорость распространения колебаний зависит лишь от свойств среды, поэтому за время, равное периоду колебаний источника, излученная им волна пройдет в направлении к приемнику расстояние υT (равное длине волны λ) независимо от того, движется ли источник или покоится. За это же время источник пройдет в направлении волны расстояние υист Т, т.е. длина волны в направлении движения сократится и станет равной тогда , (23.8.) т.е. частота ν колебаний, воспринимаемых приемником, увеличится в раз. 4. Источник и приемник движутся относительно друг друга. Используя результаты, полученные для случаев 2 и 3, можно записать выражение для частоты колебаний, воспринимаемых источником: (23.9) причем верхний знак берется, если при движении источника или приемника происходит их сближение, нижний знак — в случае их взаимного удалении.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Эффект Доплера» з дисципліни «Курс лекцій з загальної фізики, орієнтований на будівельні спеціальності»
