Doplerio efektas: Skirtumas tarp puslapio versijų

68 baitai pašalinti ,  prieš 6 metus
S
[[Vaizdas:Doppler_effect.jpg|thumb|190px|right|Bangų šaltinis, judantis į kairę pusę. Sklindantis dažnis yra didesnis kairėje pusėje negu dešinėje.]]
'''Doplerio efektas''' - – bangos [[dažnis|dažnio]] ir [[bangos ilgis|ilgio]] kitimas, kai klausytojas arba šaltinis juda vienas kito atžvilgiu.
 
== Reiškinys ==
Doplerio efektas [[1842]]  m. buvo pirmą kartą pastebėtas [[fizikas|fiziko]] [[Kristianas Dopleris|Kristiano Doplerio]]. Šis reiškinys dažniausiai pastebimas [[garsas|garse]]. Jeigu atstumas tarp klausytojo ir [[garsas|garso]] šaltinio mažėja (žiūrėti paveikslėlį dešinėje), tai [[Bangos frontas|bangos frontai]] sutankėję - – girdimas [[garsas]] yra aukštesnio [[dažnis|dažnio]] negu šaltinio iš tikrųjų skleidžiamas [[garsas]]. Jei šis atstumas didėja, tai [[Bangos frontas|bangos frontai]] reti ir girdimas žemesnio [[dažnis|dažnio]] [[garsas]]. Tačiau [[šviesa|šviesos]] reiškiniuose taip pat galime pastebėti Doplerio efektą, todėl kad [[šviesa]] irgi sklinda [[banga|bangomis]]. [[banga|Bangų]] sutankėjimas ([[garso banga|garso bangų]] atveju suvokiamas kaip [[tonas|tono]] pakilimas) [[akis|akiai]] atrodo [[spalva|spalvos]] pakitimu.
 
== Aptarimas ==
 
Kadangi stebimas dažnis ''didėja'', kai šaltinis juda ''link'' stebėtojo, šaltinio greitis šioje lygtyje yra ''atimamas'', šaltiniui artėjant. Analogiškai, šaltiniui tolstant, užfiksuojamas dažnis ''mažėja'', taigi, norint sužinoti tikrąjį šaltinio skleidžiamos bangos dažnį, išraiškoje šaltinio greitis yra ''pridedamas''.
Bangoms, kurioms sklisti aplinkos terpė nereikalinga - – pavyzdžiui, [[radijo bangos]], [[šviesa]], kitos [[elektromagnetinės bangos]], sąryšis tarp stebimojo dažnio ''f''' ir šaltinio dažnio ''f'' išreiškiamas kaip:
{|
!dažnioDažnio pokytis||Stebimas dažnis
|-
|width=70%|<center><math>\Delta f=\frac{fv}{c}=\frac{v}{\lambda}</math></center>||width=70%| <center><math>f'=f+\frac{fv}{c}</math></center>
:: <math>\lambda \,</math> skleidžiamos bangos ilgis.
 
Šios dvi lygtys yra apytikslės, tačiau pirmos eilės tikslumu gerai aprašo Doplerio nagrinėtus atvejus - – kai šaltinio judėjimo greitis mažas bangų sklidimo greičio atžvilgiu, o atstumas tarp šaltinio ir stebėtojo yra daug didesnis, nei nagrinėjamų bangų ilgis.
 
== Analizė ==
čia ''v'' yra bangų greitis terpėje, o ''v''<sub>s, r</sub> šaltinio greitis terpės atžvilgiu (neigiamas šaltiniui artėjant prie stebėtojo, teigiamas jam tolstant).
Palyginti lėtai judančiam šaltiniui, ''v''<sub>s, r</sub> yra mažas, palyginus su ''v'' ir lygtį apytiksliai galima užrašyti kaip:
: <math>f = f_0 \left (1 - \frac {v_{s,r}}{v} \right )</math>
 
Analogiškai, kai juda stebėtojas, o šaltinis laikomas parimusiu, stebimasis dažnis išreiškiamas taip
(''v''<sub>o</sub> - – stebėtojo greitis):
 
: <math>f = f_0 \left (1 - \frac {v_0}{v} \right )</math>
 
''v''<sub>o</sub> yra teigiamas, stebėtojui tolstant nuo šaltinio, ir atvirkščiai.
 
Pirmasis Doplerio efekto analizę [[šviesa|šviesos]] bangoms pritaikė Fizo. Iš tikrųjų šviesos (ir visų elektromagnetinių) bangų sklidimui nereikia terpės, todėl, norint teisingai suprasti Doplerio efektą elektromagnetinėms bangoms, reikia naudotis [[Specialioji reliatyvumo teorija|Specialiąjaspecialiąja reliatyvumo teorija]].
 
== Doplerio efektas astronomijoje ==
[[Vaizdas:Redshift.png|thumb|200px|[[Raudonasis poslinkis]] tolimų galaktikų superspiečiaus [[optinis spektras|optinio spektro]] linijose (dešinėje), palyginus su [[Saulė]]s spektru.]]
 
Doplerio efektas, pasireiškiantis tarp [[elektromagnetinės bangos|elektromagnetinių bangų]], pvz., šviesos spektre, labai naudingas [[astronomija|astronomijoje]], ir yra stebimas kaip [[raudonasis poslinkis]] arba [[mėlynasis poslinkis]]. Jis taikomas nustatyti [[žvaigždė]]s ar [[galaktika|galaktikos]] [[radialinis greitis|radialinį greitį]], t. y. greitį, kuriuo dangaus kūnas artėja arba tolsta nuo mūsų. Taip pat Doplerio reiškinys leidžia nustatyti, ar stebima žvaigždė yra vieniša, ar tai artima [[dvinarė žvaigždė]] ir netgi išmatuoti žvaigždžių ar galaktikų sukimosi greičius.
Doplerio efekto pritaikymą astronomijoje lemia faktas, kad žvaigždžių spektrai nėra tolygūs. Jame ties konkrečiais dažniais egzistuoja [[sugerties linijos]], kurios sutapatintos su įvairių cheminių elementų elektronų sužadinimo energijomis. Doplerio efektą galima atpažinti, kai sugerties linijų dažniai nesutampa su analogiškomis linijomis, gautomis ištyrus parimusį objektą. Kadangi mėlynos šviesos dažnis didesnis, nei raudonos, artėjančio šaltinio spektrinės linijos pasislenka į mėlynąją spektro pusę, o tolstančio – į raudonąją.
 
Tarp artimų žvaigždžių didžiausiu radialiniu greičiu Saulės atžvilgiu (+308 km/s) juda [[BD-15°4041]], taip pat žinoma kaip LHS 52, esanti 81.,7 [[šviesmetis|šviesmečių]] atstumu nuo mūsų) ir [[Woolley 9722]] (-260 km/s), taip pat žinoma kaip Wolf 1106 ir LHS 64, 78.,2 šm).
 
Pirmasis poslinkis žvaigždės spektre dėl Doplerio efekto buvo stebėtas [[1867]] m.<ref>KARAZIJA, Romualdas. ''Fizikos istorija.'' Vilnius: Inforastras, 2002, 106 p. ISBN 9955-9578-0-8.</ref>
38 860

pakeitimų