Doppler efekt i njegova primjena

Dopplerov efekt odnosi se na određeni fizički fenomen koji karakterizira promjenu duljine i frekvencije valova, koje je snimio primatelj, pod uvjetom da se izvor valova i njihov prijemnik pomiču međusobno. Doppler efekt promatrano s širenjem valnih pojava - svjetlom, zvukom, radiovalovima i tako dalje, ali ne i česticama koje imaju masu. Ovu ovisnost najprije je teoretski potkrijepio austrijski fizičar Christian Doppler 1842. godine. U čast mu je, zapravo, dobila ime. Deset godina kasnije učinak je detaljnije razrađen u djelima Francuza Armana Fizeaua, au praksi je testiran već početkom 20. stoljeća.

Doppler efekt u akustici

Brzina svjetlosti je 300 000 km u sekundi, što je, prema idejama moderne znanosti, maksimalna brzina u prirodi općenito. To otežava promatranje promjena u frekvenciji svjetlosnih valova golim okom. Međutim, Dopplerov učinak može se promatrati ne samo na primjeru širenja fotona ili elektromagnetski valovi. Zvučne vibracije su mu podređene. Obično za popularno objašnjenje koristi se primjer sirene za automobil. Zamislite da stojite na strani ceste, približava vam se automobil sa sirenom. Kad je još daleko od tebe, zvuk sirene će izgledati nisko i gluho. Ali kako se dopler frekvencija (emitirani valovi) približava, ona će se povećati (to jest, doslovno, udaljenost između vrhova vala će se smanjiti), i čut ćete viši ton zvuka. Međutim, kada vas automobil prođe i opet postane odnosno, frekvencija će se ponovno početi smanjivati. To je zbog činjenice da se zvuk koji se emitira na prvi pogled čini "uhvaćen" u automobilu, što čini udaljenost između vrhova (korita) vala višim i onda, naprotiv, "bježi" iz nje, a val se "izglađuje". To je Dopplerov učinak u našem svakodnevnom životu.

Vrijednost uzorka

Dopplerov učinak uopće nije suha znanstvena činjenica poznata znanstvenicima. Primjerice, naširoko se koristi u nekim modernim radarima, na temelju mjerenja učestalosti širenja valova. Promjena ove frekvencije označava brzinu objekta i njegovu promjenu. To određuje brzinu vozila prometne policije, zrakoplova, brodova, vodotoka u rijekama i morima i tako dalje. Sigurnosni alarmi koji reagiraju na kretanje u prostoriji također koriste Dopplerov efekt.

Hubble Discovery

Međutim, možda najznačajnije otkriće postignuto zahvaljujući poznavanju ove ovisnosti bilo je takozvani Hubbleov zakon. Godine 1929. američki astronom Edwin Hubble, promatrajući zvjezdano nebo u svom teleskopu, otkrio je najnevjerojatnije nešto. Udaljene galaksije bile su obavijene crvenkastom izmaglicom. Takozvani crveni pomak, koji je još 1912.-1914. Predvidio drugi Amerikanac Vesto Slipher, značio je da se te galaksije doslovno udaljavaju od naših. Spektar valova našeg vidljivog svjetla uklapa se u jaz između 380 i 780 nm. Naziva se sve što je dolje ultraljubičasto zračenje iznad - infracrvena veza. Pomak svjetlosti galaksije koja nas doseže pokazuje porast frekvencije i, prema tome, sličan je zvuku i njegovoj udaljenosti. Da je ovaj pomak bio plav, galaksije bi se približavale. No, zanimljivo, Edwin Hubble je postavio svoj teleskop na druge točke svemira i otkrio da se gotovo sve galaksije udaljavaju od naših i jedna od druge, štoviše, što je galaksija udaljenija, to je jači crveni pomak, to jest brzina njegovo uklanjanje se povećava. To je značajno doprinijelo razvoju znanstvenog svijeta najpopularnije današnje teorije o nastanku našeg svijeta: teoriji Velikog praska.