Волны эффект: Эффект «волны» | Psylist.net

1. Определение эффекта Доплера

Что же происходит и в чём причина этого эффекта?

Нам хорошо известно, что звук — это механические упругие волны. Основными характеристиками любой волны являются:

• длина волны;
• период колебаний в волне;
• частота колебаний в волне;
• амплитуда;
• скорость волны.

Мы будем говорить сейчас о трёх из них — длине волны, скорости волны и частоте колебаний, которые связаны друг с другом формулой  где λ — длина волны, v — скорость волны, а ν — частота колебаний. Если, к примеру, находящийся в воде поплавок начнёт совершать вертикальные колебания, то по воде начнут расходиться круги, расстояние между которыми и будет равно длине волны. Поплавок, в данном случае, представляет собой неподвижный источник волн, то есть, совершая колебания, он, тем не менее, остаётся на том же месте по отношению к неподвижному относительно Земли наблюдателю. Но совсем иначе будет выглядеть волновая картина, если источник волн будет либо приближаться, либо удаляться от наблюдателя.

Проводя наблюдения за волнами на воде, Доплер заметил, что когда источник волн приближается к наблюдателю, то длина волны становится немного меньше, а следовательно, частота становится немного больше, то есть количество гребней перед движущимся источником волн больше, чем позади него. Именно поэтому звук приближающегося автомобиля или поезда будет более высоким. С другой стороны, когда источник волн удаляется от наблюдателя, то длина волны становится немного больше, а следовательно, частота становится немного меньше, то есть количество гребней волны позади движущегося источника меньше, чем впереди него. Именно поэтому звук удаляющегося от нас автомобиля или поезда будет более низким. В этом и состоит суть эффекта Доплера — изменение длины волны или её частоты при движении источника волны к наблюдателю или от него. И это изменение можно довольно легко подсчитать, зная скорость движения источника волн и их длину или частоту в случае, если источник неподвижен относительно наблюдателя.

2. Эксперименты

Чтобы увидеть эффект Доплера своими глазами или услышать своими ушами вовсе не нужны специальные лаборатории или сложные установки. Вот описание двух простых экспериментов, в ходе которых можно его наблюдать.

Возьмите свисток и прикрепите к нему длинную гибкую трубку так, чтобы можно было свистеть в свисток при помощи этой трубки. Если держать трубку и свисток неподвижно и дуть в трубку, то будет слышаться ровный свист, а если раскрутить трубку со свистком, не прекращая дуть в неё, то можно будет услышать как меняется звук свистка при приближении к вам и отдалении от вас. Это и будет наглядным подтверждением эффекта Доплера.

Физика. 9 класс. Дидактические материалы

Данное пособие включает тренировочные задания, тесты для самоконтроля, самостоятельные работы, контрольные работы и примеры решения типовых задач. Предлагаемые дидактические материалы составлены в полном соответствии со структурой и методологией учебника А.В. Перышкина, Е.М. Гутник «Физика. 9 класс».

Второй эксперимент осуществить сложнее, но именно его осуществил в 1845 году голландский метеоролог и химик Христофор Бёйс-Баллот. Суть эксперимента сводилась к тому, что в поезде размещались музыканты-трубачи, которые должны были играть одну и ту же ноту, а на станции, мимо которой проезжал этот поезд, другая группа музыкантов должна была внимательно слушать как меняется тон этого звука при приближении и удалении поезда. Музыканты — люди с очень хорошим слухом, и им как никому другому проще всего определить это изменение, что они успешно и выполнили, подтвердив экспериментально открытый Доплером эффект.

Но самый простой способ убедиться в существовании этого эффекта — прислушаться к сирене машины скорой помощи в момент, когда она приближается к вам и в момент, когда она, проехав мимо вас, удаляется. Звук сирены будет отличаться, хотя никаких изменений в работе сирены на самом деле не происходит. Это и есть эффект Доплера для звуковых волн.

3. Формула и применение

Как уже было сказано, зная скорость источника волн по отношению к неподвижному наблюдателю можно определить регистрируемую приёмником частоту волны. Формулу, позволяющую это сделать, нетрудно вывести, зная, что  (здесь v — скорость волн в данной среде, ν₀ — частота испускаемых источником волн), и, если источник приближается к неподвижному наблюдателю со скоростью u относительно среды, то  и тогда частота, которую будет регистрировать неподвижный приёмник, будет равна:

Если же сам приёмник движется относительно среды со скоростью u₁, то частота регистрируемых им волн будет равна:

Если же и источник, и приёмник движутся относительно друг друга, то:

Эффект Доплера, как вы, наверное, уже догадались, возникает не только при распространении звуковых волн, но и вообще любых волн, в том числе и электромагнитных, одним из видов которых является видимый свет. Если бы наш глаз был сверхчувствителен, то мы могли бы заметить, что как и в случае со звуком, если источник света приближается к наблюдателю, то длина волны становится меньше, а частота больше, и наоборот, если источник света удаляется от наблюдателя, то длина волны увеличивается, а частота уменьшается. То есть свет зелёной лазерной указки при стремительном её приближении к нам наблюдался бы как слегка голубоватый, а при удалении от нас был бы более жёлтым. Но наш глаз различить этого не может, зато точные приборы могут и этот эффект позволил учёным сделать одно очень важное наблюдение — спектры наблюдаемых нами звёзд немного сдвинуты по частоте в меньшую сторону, что называется «красным смещением» и является доказательством того, что галактики удаляются друг от друга, а значит, Вселенная расширяется. Это, пожалуй, самое важное применение эффекта Доплера в фундаментальной науке. Но эффект Доплера и связанные с ним формулы нашли очень широкое применение не только в астрономии. Прежде всего, стоит сказать о медицине. В ультразвуковой диагностике эффект Доплера применяется для исследования внутренних органов человека. А также, именно эффект Доплера лежит в основе действия полицейских радаров, определяющих скорость автомобиля, и камер, следящих за скоростным режимом на дорогах. Эффект Доплера применяется в метеорологии, воздушной навигации, при расчётах траекторий спутников, системах навигации.

Что ещё почитать?

4. Релятивистский эффект Доплера.

Выше уже было отмечено, что эффект Доплера применим не только к механическим, но и к электромагнитным волнам. Однако, в случае электромагнитных волн нужно учитывать, что их скорость — есть величина постоянная, не зависящая от направления и скорости движения источника или наблюдателя, и равная с. В этом случае, формулы, аналогичные тем, что приведены для звуковых волн, следует выводить на основании специальной теории относительности Эйнштейна. Это и будет формула релятивистского эффекта Доплера. Не углубляясь в процедуру её вывода, приведём сразу окончательный результат:

Здесь v — это скорость источника относительно приёмника, а угол а — при удалении источника вдоль прямой равен π, а при приближении источника по прямой равен 0.

5. Методические советы учителям.

1. При описании эффекта Доплера лучшей демонстрацией будет звукозапись сирены или гудка проезжающего автомобиля. Для этого можно одному или нескольким ученикам предварительно дать задание — записать сигнал проезжающего мимо автомобиля или машины скорой помощи на смартфон. С этой звукозаписи и стоит начать урок.
2. Особое внимание стоит уделить применению эффекта Доплера, а не самим формулам, с ним связанным. Ведь этот эффект используют люди самых разных профессий — сотрудники ДПС, врачи, учёные, метеорологи.
3. Приводимые здесь формулы можно преобразовать и решить несколько вычислительных примеров практической направленности — рассчитать скорость автомобиля или определить изменение звукового тона по частоте.
4. Особое внимание следует уделить применению эффекта Доплера в астрономии и космологии, ведь именно из этого эффекта следует вывод о расширяющейся Вселенной, что в итоге привело к созданию современной космологической модели Вселенной.

ДРУГИЕ ПРИМЕРЫ «ВОЛНОВОГО ЭФФЕКТА» — Студопедия

Примеров «волнового эффекта» очень много, и они хорошо известны. Кто хоть однажды не радовался, узнав, что сыграл важную роль в жизни других людей, будь то прямо или косвенно? В главе 6 я расскажу о том, как волны многих моих наставников достигли меня, а с помощью этой книги — и вас. Да, я тоже хочу быть значимым для других людей, и именно это заставляет меня сидеть за клавиатурой компьютера, хотя по возрасту мне давно уже пора успокоиться и отдыхать.

В книге «Дар психотерапии» я описал случай с пациенткой, потерявшей волосы в результате радиотерапии. Она испытывала крайний дискомфорт из-за своей внешности и очень боялась, что кто-то может увидеть ее без парика. Когда она рискнула снять парик в моем кабинете, я ласково провел рукой по ее немногочисленным оставшимся волоскам. Прошли годы, и мы вновь встретились для краткого курса терапии. Она рассказала мне, что недавно перечитала ту часть моей книги, где говорилось о ней, и очень обрадовалась тому, что я записал это событие и поделился им с другими психотерапевтами и пациентами. Ей было очень приятно узнать, что ее опыт принес пользу другим людям, пусть даже незнакомым.

«Волновой эффект» — дитя долгой традиции и родственник всем стратегиям, которые учитывают мучительное желание человека сохранить себя в будущем. Самое явное желание — сохранить себя биологически, с помощью детей, которым мы передаем наши гены, или с помощью донорства органов, когда наше сердце бьется в теле другого человека, а наши роговицы даруют кому-то зрение. Около двадцати лет назад мне сделали операцию по пересадке роговиц на обоих глазах и, хотя я не видел своего донора, я знаю, что внутри меня — частица другого, умершего человека, и испытываю благодарность к нему.

«Волновой эффект» также включает в себя:

завоевание выдающегося положения через политические, творческие, финансовые достижения;

создание именных стипендий;

внесение в фундаментальную науку вклада, на который смогут опереться другие ученые.

И над всем этим — извечная способность воссоединиться с жизнью, дав своим молекулам рассеяться по земле, чтобы потом стать строительным материалом для новой жизни.

Я так подробно останавливаюсь на волновом эффекте потому, что мое положение психотерапевта дает мне необычайные преимущества угла зрения на эти безмолвные, легкие и неуловимые волны, переходящие от одного человека к другому. Я надеюсь, что мои мысли откликнутся в других людях, но меня мало волнует, что останется от моего имени, моей культуры и моих работ — все это было бы абсолютно бесплодным тщеславием. Нас всех ожидает участь Озимандиаса.

Японский режиссер Акира Куросава мастерски отразил волновой эффект в своем шедевре «Жить» (Ikiru). Фильм снят в 1952 году, но его до сих пор показывают во всем мире. Это история Кэндзи Витанабэ, начальника отдела городской управы, который узнает, что у него рак, и жить осталось всего несколько месяцев. Рак оказывается пробуждающим переживанием для этого человека, чья жизнь была настолько ограничена и безлика, что сослуживцы прозвали его «мумией».

Узнав свой диагноз, он впервые за тридцать лет не идет на работу, снимает со своего счета большую сумму денег и пытается взять свое от жизни, расхаживая по шумным ночным клубам. В конце своего бессмысленного кутежа он случайно встречает бывшую подчиненную, которая ушла с работы, сочтя ее слишком отупляющей. Ей же хотелось жить. Восхищенный ее живостью и энергией, Витанабе следует за ней и просит, чтобы она научила его жить. Новее, что она может ему сказать, что она ненавидела свою бывшую работу из-за ее бессмысленности. Теперь она работает на фабрике кукол, и ее вдохновляет мысль, что ее труд приносит радость многим детишкам. Когда Витанабе рассказывает ей о раке и о том, как мало ему осталось, она приходит в ужас и поспешно уходит, бросив через плечо одну-единственную фразу: «Сделайте что-нибудь!»

Преображенный, Витанабе возвращается на работу, отказывается подчиняться бюрократическим ритуалам, нарушает все правила и посвящает остаток жизни созданию детского парка в своем квартале. В последней сцене Витанабе, уже при смерти, сидит на качелях в своем парке. Он не обращает внимания на снегопад, безмятежно и с вновь обретенной жизненностью готовится он встретить смерть.

Феномен «волнового эффекта», создания того, что продлится в жизни других людей, превратил его ужас в глубокое удовлетворение. В фильме подчеркивается и то, что главное здесь — именно парк, а вовсе не личность Витанабе. На поминках подвыпившие чиновники муниципалитета долго и иронично обсуждают, как следует относиться к Витанабе после создания этого парка.

«ВОЛНОВОЙ ЭФФЕКТ» И МИМОЛЕТНОСТЬ

Многие люди признаются, что редко задумываются о собственной смерти, однако мучаются от осознания ужаса мимолетности. Любой радостный момент отравлен для них подспудной мыслью: все происходящее сейчас — мимолетно и скоро закончится. Приятная прогулка с другом омрачается мыслью, что все обречено на исчезновение — друг умрет, на месте этого леса вырастет городской квартал. Какой и в чем может быть смысл, если все обратится в прах?

Этот аргумент (и контраргумент) очень удачно раскрыл Фрейд в одном из своих второстепенных эссе «О мимолетности». Он описывает летнюю прогулку с двумя товарищами, поэтом и коллегой-психиатром.[20]Поэт сетовал на то, что вся красота в мире обречена на увядание и смерть, а все, что ему дорого, лишается своей ценности из-за неминуемого исчезновения. Фрейд не согласился с мрачным выводом поэта и яростно возразил, что мимолетность вовсе не отнимает ценности или значения.

— Наоборот, — воскликнул он, — прибавляет! Ограниченность удовольствия только увеличивает его ценность!

Затем Фрейд предложил прекрасный контраргумент идее о том, что мимолетность влечет за собой потерю смысла.

Непостижимо, заявил я, что мысль о мимолетности красоты должна мешать нам наслаждаться ею. Посмотрите на красоту Природы — каждую зиму она умирает, но воскресает в следующем году. По этим меркам наша жизнь представляется вечной. Красота человеческого лица и тела исчезает с течением времени, но мимолетность лишь добавляет ей свежего очарования. Цветок, который благоухает всего одну ночь, не кажется нам от этого менее прекрасным. Я не могу понять, почему красота и совершенство произведений искусства или интеллектуальных достижений должны терять свою ценность из-за того, что они ограничены во времени. Да, придет время, и полотна и статуи, которыми мы сегодня любуемся, обратятся в пыль, и вслед за нами придут поколения, которые уже не смогут понять произведений наших поэтов и мыслителей.

Может случиться и так, что настанет геологическая эпоха, в которой вообще не будет места каким-либо формам жизни. Но поскольку красота и совершенство определяются лишь тем, что они значат в нашей эмоциональной жизни, им нет нужды переживать нас. Таким образом, они остаются свободными от абсолютного времени.

Итак, Фрейд пытается смягчить страх смерти, отделяя эстетические чувства и ценности человечества от хватки смерти и утверждая, что мимолетность не может умалять значения того, что жизненно важно для эмоциональной стороны личности.

Можно найти и другие попытки победить мимолетность. Во многих культурах подчеркивается, что очень важно — жить здесь и сейчас, сосредоточиваясь на сиюминутных переживаниях, проживая каждое мгновение сполна.

В буддизме страху мимолетности прямо противостоит ряд медитаций «anicca» («непостоянство»), в которых человек размышляет о том, как сохнут и опадают листья с деревьев, а затем — о будущем исчезновении самого дерева, по сути — человеческого тела. (Можно считать эту практику «дезадаптацией», или разновидностью экспозиционной терапии, когда человек приспосабливается к страху, намеренно погружаясь в него. Возможно, чтение этой книги произведет на читателей подобное действие.)

«Волновой эффект», однако, предлагает другой способ смягчения боли от сознания мимолетности — он напоминает нам, что часть нас продолжит жить, пусть даже мы никогда этого не узнаем и не почувствуем.

Эффект Доплера — Википедия

Эффе́кт До́плера — изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемое наблюдателем (приёмником), вследствие движения источника излучения и/или движения наблюдателя (приёмника). Эффект назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера.

История открытия

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 (статья «О цветном свете двойных звезд и некоторых других звезд на небесах (англ.)русск.»). 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.

Доплер использовал этот принцип в астрономии и провёл параллель между акустическим и оптическим явлениями. Он полагал, что все звёзды излучают белый свет, однако цвет меняется из-за их движения к или от Земли (этот эффект для рассматриваемых Доплером двойных звёзд очень мал). Хотя изменения в цвете невозможно было наблюдать с оборудованием того времени, теория о звуке была проверена уже в 1845 году. Только открытие спектрального анализа дало возможность экспериментальной проверки эффекта в оптике.

Критика публикации Доплера

Главным основанием для критики являлось то, что статья не имела экспериментальных подтверждений и была исключительно теоретической. Хотя общее объяснение его теории и вспомогательные иллюстрации, которые он привел для звука, и были верны, объяснения и девять поддерживающих аргументов об изменении цвета звёзд верны не были. Ошибка произошла из-за заблуждения, что все звёзды излучают белый свет, и Доплер, видимо, не знал об открытиях инфракрасного (У. Гершель, 1800 год) и ультрафиолетового излучения (И. Риттер, 1801 год)^[1].

Хотя к 1850 году эффект Доплера был подтверждён экспериментально для звука, его теоретическая основа вызвала острые дебаты, которые спровоцировал Йозеф Пецваль^[2]. Основные возражения Пецваля были основаны на преувеличении роли высшей математики. Он ответил на теорию Доплера своей работой «Об основных принципах волнового движения: закон сохранения длины волны», представленной на встрече Академии Наук 15 января 1852 года. В ней он утверждал, что теория не может представлять ценности, если она опубликована всего на 8 страницах и использует только простые уравнения. В своих возражениях Пецваль смешал два абсолютно разных случая движения наблюдателя и источника и движения среды. В последнем случае, согласно теории Доплера, частота не меняется^[3].

Экспериментальная проверка

В 1845 году голландский метеоролог из Утрехта, Христофор Хенрик Дидерик Бёйс-Баллот, подтвердил эффект Доплера для звука на железной дороге между Утрехтом и Амстердамом. Локомотив, достигший невероятной на то время скорости 40 миль/ч (64 км/ч), тянул открытый вагон с группой трубачей. Баллот слушал изменения тона во время движения вагона при приближении и удалении. В тот же год Доплер провел эксперимент, используя две группы трубачей, одна из которых двигалась от станции, а вторая оставалась неподвижной. Он подтвердил, что, когда оркестры играют одну ноту, они находятся в диссонансе. В 1846 году он опубликовал пересмотренную версию своей теории, в которой он рассматривал как движение источника, так и движение наблюдателя. Позднее в 1848 году французский физик Арман Физо обобщил работы Доплера, распространив его теорию и на свет (рассчитал смещение линий в спектрах небесных светил)^[4]. В 1860 году Эрнст Мах предсказал, что линии поглощения в спектрах звёзд, связанные с самой звездой, должны обнаруживать эффект Доплера, также в этих спектрах существуют линии поглощения земного происхождения, не обнаруживающие эффект Доплера. Первое соответствующее наблюдение удалось провести в 1868 году Уильяму Хаггинсу^[5].

Прямое подтверждение формул Доплера для световых волн было получено Г. Фогелем в 1871 году путём сравнения положений линий Фраунгофера в спектрах, полученных от противоположных краёв солнечного экватора. Относительная скорость краёв, рассчитанная по значениям измеренных Г. Фогелем спектральных интервалов, оказалась близка к скорости, рассчитанной по смещению солнечных пятен^[6].

Сущность явления

Эффект Доплера легко наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя проезжает машина с включённой сиреной. Предположим, сирена выдаёт какой-то определённый тон, и он не меняется. Когда машина не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт сирена. Но если машина будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится, и наблюдатель услышит более высокий тон, чем на самом деле издаёт сирена. В тот момент, когда машина будет проезжать мимо наблюдателя, он услышит тот самый тон, который на самом деле издаёт сирена. А когда машина проедет дальше и будет уже отдаляться, а не приближаться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты звуковых волн.

Для волн (например, звука), распространяющихся в какой-либо среде, нужно принимать во внимание движение как источника, так и приёмника волн относительно этой среды. Для электромагнитных волн (например, света), для распространения которых не нужна никакая среда, в вакууме имеет значение только относительное движение источника и приёмника^[7].

Также важен случай, когда в среде движется заряженная частица с релятивистской скоростью. В этом случае в лабораторной системе регистрируется черенковское излучение, имеющее непосредственное отношение к эффекту Доплера.

Математическое описание явления

Если источник волн движется относительно среды, то расстояние между гребнями волн (длина волны λ) зависит от скорости и направления движения. Если источник движется по направлению к приёмнику, то есть догоняет испускаемую им волну, то длина волны уменьшается, если удаляется — длина волны увеличивается:

где ω 0 {\displaystyle \omega _{0}}  — угловая частота, с которой источник испускает волны, c {\displaystyle c}  — скорость распространения волн в среде, v {\displaystyle v}  — скорость источника волн относительно среды (положительная, если источник приближается к приёмнику и отрицательная, если удаляется).

Частота, регистрируемая неподвижным приёмником

Аналогично, если приёмник движется навстречу волнам, он регистрирует их гребни чаще и наоборот. Для неподвижного источника и движущегося приёмника

где u {\displaystyle u}  — скорость приёмника относительно среды (положительная, если он движется по направлению к источнику).

Подставив вместо ω 0 {\displaystyle \omega _{0}} в формуле (2) значение частоты ω {\displaystyle \omega } из формулы (1), получим формулу для общего случая:

Релятивистский эффект Доплера

В случае распространения электромагнитных волн (или других безмассовых частиц) в вакууме, формулу для частоты выводят из уравнений специальной теории относительности. Так как для распространения электромагнитных волн не требуется материальная среда, можно рассматривать только относительную скорость источника и наблюдателя^[8][9].

где c {\displaystyle c}  — скорость света, v {\displaystyle v}  — скорость источника относительно приёмника (наблюдателя), θ {\displaystyle \theta }  — угол между направлением на источник и вектором скорости в системе отсчёта приёмника. Если источник радиально удаляется от наблюдателя, то θ = π {\displaystyle \theta =\pi } , если приближается, то θ = 0 {\displaystyle \theta =0} .

Релятивистский эффект Доплера обусловлен двумя причинами:

Последний фактор приводит к поперечному эффекту Доплера, когда угол между волновым вектором и скоростью источника равен θ = π 2 {\displaystyle \theta ={\frac {\pi }{2}}} . В этом случае изменение частоты является чисто релятивистским эффектом, не имеющим классического аналога.

Наблюдение эффекта Доплера

Поскольку явление характерно для любых волн и потоков частиц, то его очень легко наблюдать для звука. Частота звуковых колебаний воспринимается на слух как высота звука. Надо дождаться ситуации, когда быстро движущийся автомобиль или поезд будет проезжать мимо вас, издавая звук, например, сирену или просто звуковой сигнал. Вы услышите, что когда автомобиль будет приближаться к вам, высота звука будет выше, потом, когда автомобиль поравняется с вами, резко понизится и далее, при удалении, автомобиль будет сигналить на более низкой ноте.

Применение

Эффект Доплера является неотъемлемой частью современных теорий о начале Вселенной (Большом взрыве и красном смещении). Принцип получил многочисленные применения в астрономии для измерений скоростей движения звёзд вдоль луча зрения (приближения или удаления от наблюдателя) и их вращения вокруг оси, параметров вращения планет, колец Сатурна (что позволило уточнить их структуру), турбулентных потоков в солнечной фотосфере, траекторий спутников, контроль за термоядерными реакциями, а затем и в самых разнообразных областях физики и техники (при прогнозе погоды, в воздушной навигации и радарах, используемых ГИБДД). Широкое применение эффект Доплера получил в современной медицине: на нём основано множество приборов ультразвуковой диагностики. Основные области применения:

• Доплеровский радар — радар, измеряющий изменение частоты сигнала, отражённого от объекта. По изменению частоты вычисляется радиальная составляющая скорости объекта (проекция скорости на прямую, проходящую через объект и радар). Доплеровские радары могут применяться в самых разных областях: для определения скорости летательных аппаратов, кораблей, автомобилей, гидрометеоров (например, облаков), морских и речных течений, а также других объектов.

• Астрономия:
  • По смещению линий спектра определяют радиальную скорость движения звёзд, галактик и других небесных тел. В астрономии принято называть радиальную скорость небесных светил лучевой скоростью. С помощью эффекта Доплера по спектру небесных тел определяется их лучевая скорость. Изменение длин волн световых колебаний приводит к тому, что все спектральные линии в спектре источника смещаются в сторону длинных волн, если лучевая скорость его направлена от наблюдателя (красное смещение), и в сторону коротких, если направление лучевой скорости — к наблюдателю (фиолетовое смещение). Если скорость источника мала по сравнению со скоростью света (~300 000 км/с), то в нерелятивистском приближении лучевая скорость равна скорости света, умноженной на изменение длины волны любой спектральной линии и делённой на длину волны этой же линии в неподвижном источнике.
  • По увеличению ширины линий спектра можно измерить температуру фотосферы звёзд. Уширение линий при повышении температуры обусловлено увеличением скорости хаотического теплового движения излучающих или поглощающих атомов в газе.
• Бесконтактное измерение скорости потока жидкости или газа. С помощью эффекта Доплера измеряют скорость потока жидкостей и газов. Преимущество этого метода заключается в том, что не требуется помещать датчики непосредственно в поток. Скорость определяется по рассеянию волн ультразвука или оптического излучения (Оптические расходомеры) на неоднородностях среды (частицах взвеси, каплях жидкости, не смешивающихся с основным потоком, пузырьках газа в жидкости).
• Охранные сигнализации. Для обнаружения движущихся объектов.
• Определение координат. В спутниковой системе Коспас-Сарсат координаты аварийного передатчика на земле определяются спутником по принятому от него радиосигналу, используя эффект Доплера.
• Системы глобального позиционирования GPS и ГЛОНАСС.

Искусство и культура

• В научно-фантастической литературе часто упоминается при совершении гиперпространственных полётов космических кораблей (звездолётов).
• В 6-й серии 1-го сезона американского комедийного телесериала «The Big Bang Theory» доктор Шелдон Купер идёт на Хэллоуин, для которого надел костюм, иллюстрирующий эффект Доплера. Однако все присутствующие (кроме друзей) думают, что он — зебра.
• Одно из дополнений компьютерной игры Half-Life называется Blue Shift (синее смещение), что двусмысленно (имеет и научное значение, описанное в данной статье, и также может быть переведено как «синяя смена», что является отсылкой к синей униформе охранников, одним из которых является протагонист).
• У исполнителя The Algorithm (англ.)русск. есть альбом The Doppler Effect.
• В начале клипа на песню «DNA» корейской музыкальной группы Bangtan Boys всплывает формула эффекта Доплера, в то время как сама сцена представляет собой его упрощенную иллюстрацию. Это не что иное, как шутка над фанатами, которые постоянно строят теории относительно музыкальных видео группы.

См. также

Примечания

1. ↑ A.Eden, 1992, с. 31.
2. ↑ Schuster P. Moving the Stars. Christian Doppler, His Life, His Works and Principle and the World After. — Living Edition Publishers, 2005. — 232 с.
3. ↑ A.Eden, 1992, с. 57.
4. ↑ Roguin A (2002). «Christian Johann Doppler: the man behind the effect.». The British Journal of Radiology 75 (895): 615–619. DOI:10.1259/bjr.75.895.750615.
5. ↑ Лауэ М. История физики. — Москва: ГИТТЛ, 1956. — 229 с.
6. ↑ Кологривов В. Н. Эффект Доплера в классической физике. — М.: МФТИ, 2012. — С. 25—26. — 32 с.
7. ↑ При распространении света в среде, его скорость зависит от скорости движения этой среды. См. опыт Физо.
8. ↑ Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теория поля. — Издание 7-е, исправленное. — М.: Наука, 1988. — С. 158-159. — («Теоретическая физика», том II). — ISBN 5-02-014420-7.
9. ↑ Эффект Доплера в теории относительности

Ссылки

 
    Условные обозначения:

    '->' означает 'требуется'

    Все бесплатные и профессиональные файлы требуют файлы из основного каталога

    «none» означает «этот компонент не требует ничего, кроме файлов ядра»

    Файл, заключенный в ``, означает, что этот файл делает базовый компонент красивее, но он не нужен для правильной работы.

    Все компоненты PRO требуют 'pro / _variables.файл scss

    СКС /
    |
    | - ядро ​​/
    | |
    | | - бутстрап /
    | | | - _functions.scss
    | | | - _variables.scss
    | |
    | | - _colors.scss
    | | - _global.scss
    | | - _helpers.scss
    | | - _masks.scss
    | | - _mixins.scss
    | | - _typography.scss
    | | - _variables.scss
    | | - _waves.scss
    |
    | - бесплатно /
    | | - _animations-basic.scss -> нет
    | | - _animations-extended.scss -> _animations-basic.scss
    | | - _кнопки.scss -> нет
    | | - _cards.scss -> нет
    | | - _dropdowns.scss -> нет
    | | - _input-group.scss -> _forms.scss, _buttons.scss, _dropdowns.scss
    | | - _navbars.scss -> нет
    | | - _pagination.scss -> нет
    | | - _badges.scss -> нет
    | | - _modals.scss -> _buttons.scss, _forms.scss (PRO -> _tabs.scss)
    | | - _carousels.scss ->
    | | - _forms.scss -> нет
    | | - _msc.scss -> нет
    | | - _footers.scss none (PRO:)
    | | - _list-group.scss -> нет
    | | - _tables.scss -> нет (PRO: _material-select.scss, pro / _forms.scss, _checkbox.scss, pro / _buttons.scss, pro / _cards.scss, _pagination.scss, pro / _msc.scss )
    | | - _depreciated.scss
    |
    | - про /
    | |
    | | - сборщик /
    | | | - _default.scss -> нет
    | | | - _default-time.scss -> _default.scss, free / _forms.scss, free / _buttons.scss, pro / _buttons.scss, free / _cards.scss
    | | | - _default-date.scss -> _default.scss, free / _forms.scss
    | |
    | | - разделы /
    | | | - _templates.scss -> _sidenav.scss
    | | | - _social.scss -> free / _cards.scss, free / _forms.scss, free / _buttons.scss, pro / _buttons.scss,
    | | | - _team.scss -> free / _buttons.scss, pro / _buttons.scss, free / _cards.scss, pro / _cards.scss
    | | | - _testimonials.scss -> free / _carousels.scss, pro / _carousels.scss, free / _buttons.scss, pro / _buttons.scss
    | | | - _magazine.scss -> _badges.СКС
    | | | - _pricing.scss -> free / _buttons.scss, pro / _buttons.scss
    | | | - _contacts.scss -> free / _forms.scss, pro / _forms.scss, free / _buttons.scss, pro / _buttons.scss
    | |
    | | - _variables.scss
    | | - _buttons.scss -> free / _buttons.scss, pro / _msc.scss, _checkbox.scss, _radio.scss
    | | - _social-buttons.scss -> free / _buttons.scss, pro / _buttons.scss
    | | - _tabs.scss -> _cards.scss
    | | - _cards.scss -> free / _cards.scss
    | | - _downdowns.scss -> free / _dropdowns.scss, free / _buttons.scss
    | | - _navbars.scss -> free / _navbars.scss (PRO:)
    | | - _scrollspy.scss -> нет
    | | - _lightbox.scss -> нет
    | | - _chips.scss -> нет
    | | - _msc.scss -> нет
    | | - _forms.scss -> нет
    | | - _radio.scss -> нет
    | | - _checkbox.scss -> нет
    | | - _material-select.scss -> нет
    | | - _switch.scss -> нет
    | | - _file-input.scss -> free / _forms.scss, free / _buttons.scss
    | | - _range.scss -> нет
    | | - _input-group.scss -> free / _input-group.scss и то же, что и свободная группа ввода, _checkbox.scss, _radio.scss
    | | - _autocomplete.scss -> free / _forms.scss
    | | - _accordion.scss -> pro / _animations.scss, free / _cards.scss
    | | - _parallax.scss -> нет
    | | - _sidenav.scss -> free / _forms.scss, pro / _animations.scss, section / _templates.scss
    | | - _ecommerce.scss -> free / _cards.scss, pro / _cards.scss, free / _buttons.scss, pro / _buttons.scss, pro / _msc.scss
    | | - _carousels.scss -> бесплатно / _carousels.scss, бесплатно / _cards.scss, бесплатно / _buttons.scss
    | | - _steppers.scss -> free / _buttons.scss
    | | - _blog.scss -> нет
    | | - _toasts.scss -> free / _buttons.scss
    | | - _animations.scss -> нет
    | | - _charts.scss -> нет
    | | - _progress.scss -> нет
    | | - _scrollbar.scss -> нет
    | | - _skins.scss -> нет
    | | - _Оценено.СКС
    |
    `- _custom-skin.scss
    `- _custom-styles.scss
    `- _custom-variables.scss
    `- mdb.scss

    

 
    Условные обозначения:

    '->' означает 'требуется'

    Все файлы требуют jQuery и bootstrap.js

    JS /
    Dist── dist /
    │ ├── button.js
    │ ├── cards.js
    Character ├── персонаж-counter.js
    Chips ├── chips.js
    │ ├── collapsible.js -> vendor / speed.js
    Drop ├── выпадающий.js -> Popper.js, jquery.easing.js
    File ├── file-input.js
    │ ├── forms-free.js
    Material ├── material-select.js -> dropdown.js
    │ ├── mdb-autocomplete.js
    Load ├── preloading.js
    Range ├── range-input.js -> vendor / speed.js
    Rol ├── scrolling-navbar.js
    S ├── sidenav.js -> vendor / speed.js, vendor / hammer.js, vendor / jquery.hammer.js
    Smooth └── smooth-scroll.js
    Int── _intro-mdb-pro.js
    ├── modules.js
    ├── срк /
    │ ├── button.js
    Cards ├── карты.JS
    Character ├── персонаж-counter.js
    Chips ├── chips.js
    │ ├── collapsible.js -> vendor / speed.js
    Drop ├── dropdown.js -> Popper.js, jquery.easing.js
    File ├── file-input.js
    │ ├── forms-free.js
    Material ├── material-select.js -> dropdown.js
    │ ├── mdb-autocomplete.js
    Load ├── preloading.js
    Range ├── range-input.js -> vendor / speed.js
    Rol ├── scrolling-navbar.js
    S ├── sidenav.js -> vendor / speed.js, vendor / hammer.js, vendor / jquery.hammer.JS
    Smooth └── smooth-scroll.js
    └── продавец /
        Add── аддоны /
        │ ├── datatables.js
        │ └── datatables.min.js
        Chart── chart.js
        Enhanced── улучшенный-modals.js
        Hammer── hammer.js
        ├── jarallax.js
        J── jarallax-video.js -> вендор / jarallax.js
        Qu── jquery.easing.js
        Qu── jquery.easypiechart.js
        Qu── jquery.hammer.js -> vendor / hammer.js
        Qu── jquery.sticky.js
        Light── lightbox.js
        Er── picker-date.js -> продавец / сборщик.JS
        Er── picker.js
        Er── picker-time.js -> vendor / picker.js
        Roll── scrollbar.js
        Rol── scrolling-navbar.js
        Ast── toastr.js
        Velocity── speed.js
        Waves── waves.js
        Ow── wow.js