Efekt valne duljine i Dopplera

25. 3. 2019.

Svi mi iz škole svjesni smo takve pojave kao što je valna duljina svjetla ili zvuka. Talasna frekvencija (zvuk ili elektromagnetsko zračenje) je vrsta fizičke veličine, koju karakterizira određeni broj ponavljanja. Frekvencija vala određena je omjerom ponavljanja i vremenskog intervala tijekom kojeg se pojavljuju. Na primjer, kada je dužina zvučni val povećava, čujemo viši zvuk i govorimo o njegovoj visokoj frekvenciji. Zanimljivo je da možemo čuti i vidjeti samo u određenom rasponu takvog spektra - svjetlo ili zvuk. Sve više ili manje od toga, fizičari zovu infracrveno ili ultravrano zračenje.

valna duljina

Efekt valne duljine i Dopplera

Ovaj fenomen povezan je s tako zanimljivim fizičkim uzorkom, kao Doppler efekt (nazvan po svom pronalazaču). Sličan učinak može se uočiti i na primjeru svjetlosnih i zvučnih valova. Međutim, brzina širenja prvih je prevelika da bi ih se moglo uočiti bez posebnih uređaja. Ali na primjeru zvuka, Doplerov efekt se vrlo lako vidi u našem svakodnevnom životu! Zapamtite ono što ste čuli, stoji na stanici željezničke stanice u trenutku kada se vlak približava iz daljine! Kad je vlak još daleko, zvuk će vam zvučati gluh. To jest, doslovno je valna duljina zvuka u ovom trenutku niska. Međutim, s pristupom izvorom ovoga valna duljina svjetla
zvuk i njegova frekvencija će se povećati. Sada čujemo viši ton. To je zato što zvuk koji emitira kompozicija doslovno dostiže vlastiti izvor, čineći frekvenciju valova sve višom. I što se vlak brže približava, jača će se valna duljina povećati. I obrnuto: kada uklonite izvor zvuka, njegovi će valovi postati sve glatkiji, a mi ćemo ih čuti niže i niže. Zapravo, ovaj fenomen naziva se Dopplerovim učinkom.

Primjena učinka u praksi

Ne treba misliti da je zakon samo zanimljiva fizička činjenica. To se znanje široko koristi u modernoj tehnologiji. Na primjer, radar prometne policije otkriva zvuk vozila koje se približava i ukazuje na prebrzu vožnju. Usput, na istom principu rade i sigurnost valna duljina zvuka alarmi koji reagiraju na kretanje u sobi.

Valna duljina svjetlosti u prostoru

Međutim, možda najznačajnije otkriće povezano s ovim obrascem širenja valova je takozvani Hubbleov zakon. Još 1929. američki astronom Edwin Hubble svojim teleskopom gleda u zvjezdano nebo i otkriva zanimljivu značajku. Činjenica je da mnoge galaksije udaljene od nas imaju crvenkasti sjaj. Znajući za Dopplerov učinak, Hubble je zapanjio svijet senzacionalnim zaključcima. Činjenica je da je crvenkasti sjaj u slučaju svjetlosnog vala značio istu stvar kao i povećanje glasnoće zvuka: izvor je uklonjen. To jest, same galaksije su uklonjene. Sličan je učinak pronađen iu svim dijelovima svemira, gdje god je bio usmjeren teleskop. Tako je prvi put praktično otkriveno da se naš Svemir širi.