Doppler-effektus
[justify]Talán már tapasztaltad, hogy a melletted elhaladó személygépkocsi hangja megváltozik az elhaladás pillanatában. Míg közelít, magasabb hangot érzékelünk, távolodáskor a hallott hang mélyebbé válik. Ezt megfigyelheted az alábbi videón is.[/justify]
A táguló világegyetem modellje azon alapszik, hogy a távoli csillagokból érkező színképekben tapasztalt spektrumvonalak eltolódnak a nagyobb hullámhosszúságú, azaz kisebb frekvenciájú tartományok felé. Ez úgy jöhet létre, hogy a modell szerint a csillagok távolodnak tőlünk, összhangban a Doppler-effektus törvényével.
Mit látunk az interaktív alkalmazáson?
[justify]A felső részen látható a megfigyelő és a hullámforrás pozíciója és sebessége, valamint a keletkező hullámfrontok. A bal alsó sarokban olvasható a jelenleg észlelt frekvencia ([i]f[/i][sub]m[/sub]). Ha valamelyik sebességvektor nagyobb a hullám sebességénél, piros színűvé változik.[br]Az alsó részen a frekvencia-idő grafikon található, rajta egy ponttal, ami a jelenleg észlelt frekvenciát jelöli. A vízszintes tengelyen lévő piros pont az eltelt időt jelöli.[/justify]
Mutassuk meg a Doppler-effektus helyességét!
1. feladat
[justify][/justify][justify]Vizsgáld meg, hogy mit tapasztal a nyugvó megfigyelő, ha a hullámforrás közelít felé, majd elhalad mellette, később távolodik tőle![br][br]a) Állítsd be a megfigyelő sebességét nullára, a mozgó hullámforrásét ne változtasd![br][br]b) Indítsd el az animációt, és vizsgáld meg, mi történik az észlelt frekvenciával, ha a hullámforrás elhalad a megfigyelő mellett![br][br]c) Növeld meg a megfigyelő mozgási sebességét olyan nagyra, hogy az meghaladja a kibocsátott hullám terjedési sebességét! Mit tapasztalsz?[/justify]
2. feladat
[justify]Vizsgáld meg, hogy mit tapasztal a mozgó megfigyelő, ha a hullámforrás felé közelít, majd elhalad mellette, később távolodik tőle![br][br]a) Állítsd be a hullámforrás sebességét nullára, a megfigyelőt hozd mozgásba![br][br]b) Indítsd el az animációt, és vizsgáld meg, mi történik az észlelt frekvenciával, ha a megfigyelő a hullámforrás mellett elhalad![/justify][br]c) Mi történik, ha mind a hullámforrás és a megfigyelő is mozog?
Kapcsolódó érdekességek
[justify]Christian Johann Doppler (1803–1853) osztrák fizikus 1842-ben megjelent munkájában írta le a később róla elnevezett jelenséget. Doppler Prágában, Selmecbányán és Bécsben tanított. A Miskolci Egyetemen szobra van, mivel ez az intézmény a selmeci akadémiát jogelődjének tartja.[/justify]