Doppleri efekt: erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
liidetud Kasutaja:Aleksei kubarski tekst lehelt Mustand:Doppleri efekt |
PResümee puudub |
||
1. rida:
'''Doppleri efekt''' on [[füüsikaline nähtus]], mis avaldub selles, et [[helilaine]] või [[elektromagnetlaine]] registreeritav (tajutav, mõõdetav) [[sagedus]] sõltub lainete allika ja vastuvõtja liikumise kiirusest
Kõige sagedasem näide Doppleri efektist on sõiduki signaali [[helikõrgus]]e muutus, kui sõiduk algul läheneb vaatlejale ning hiljem eemaldub vaatlejast. Võrreldes väljuva sagedusega on vastuvõetud sagedus suurem, kui sõiduk läheneb vaatlejale, identne sellega, kui sõiduk on otse vaatleja kõrval ning madalam, kui sõiduk eemaldub vaatlejast.<ref name="PM" />
Doppleri efekti põhjuseks on asjaolu, et kui lainete allikas liigub vaatleja suunas, siis iga üksik laine, mis järjest tekitatakse, on eelmisega võrreldes vaatlejale lähemal. Seega iga [[laine]] võtab pisut vähem [[aeg]]a, et jõuda vaatlejani kui sellele eelnev laine, mistõttu kahe järjestikuse lainefrondi jõudmine vaatlejani on kiirem ([[lainefront]]ide omavaheline kaugus on vähenenud) ning selle tulemusena [[sagedus]] kasvab. Lained on "kokku surutud".<ref name="PM" /><ref name="HT" /> Kui aga [[laineallikas]] liigub vaatlejast eemale, siis iga järgnev laine lähtub pisut kaugemalt kui eelnev laine. Seega kahe järjestikuse laine kohalejõudmise aeg on suurenenud mistõttu sagedus väheneb. Kahe järjestikuse lainefrondi vaheline kaugus suureneb. Lained on "välja venitatud".
Akustilise Doppleri efekti korral on määravaks nii heli allika kui ka vastuvõtja kiirus keskkonna suhtes. Optilise Doppleri efekti korral on määrav ainult allika ja vastuvõtja liikumise suhteline kiirus.
22. rida ⟶ 21. rida:
Sagedus väheneb, kui kumbki (allikas või vastuvõtja) liigub eemale teisest.
Eelnev valem eeldab, et allikas on otse ja sirgjooneliselt liikumas vaatleja suunas. Kui aga allikas läheneb vaatlejale mingi nurga all, kuid siiski konstantse kiirusega, siis vaadeldav sagedus, mida esmalt registreeritakse on kõrgem kui objekti tegelik kiiratud sagedus. Vaatlejale lähenedes toimub sagedusega monotooniline vähenemine. Kui vaatleja on väga lähedal objektile, mis tekitab [[helisignaal]]i, siis heli
Kui kiirused <math>v_s</math> ja <math>v_r</math> on väikesed võrreldes laine enda kiirusega, siis suhe vaadeldava sageduse <math>f</math> ja kiiratus sageduse <math>f_0</math> vahel on umbes:
37. rida ⟶ 36. rida:
Liikuva heliallika ja liikuva vastuvõtja korral kirjeldab helisageduse muutumist üldjuhul valem
: <math>f_\mathrm{v}=f_\mathrm{a} \frac{c \pm v_\mathrm{v}}{c \mp v_\mathrm{a}}</math>,
kus <math>f_\mathrm{v}</math> on vastuvõetava (kuuldava) heli sagedus ja <math>f_\mathrm{a}</math> heliallika sagedus; <math>v_\mathrm{v}</math> on vastuvõtja liikumiskiirus
Ülemine [[ehe|tehtemärk]] kehtib heliallikate teineteisele lähenemise korral ja alumine eemaldumisel. Kui heliallikas seisab paigal, siis <math>v_\mathrm{a} = 0</math> ja kui heliallikas liigub paigalseisva vastuvõtja suhtes, siis <math>v_\mathrm{v} = 0</math>.
55. rida ⟶ 54. rida:
mis on sireeni sagedusest kõrgem.
Samamoodi saab arvutada ja seletada sireeni tooni madaldumist, kui allikas
: <math>f_\mathrm{v}=f_\mathrm{a} \frac{c}{c-v_\mathrm{v}}=1000 \frac{340}{340+25}=931,5\;\mathrm {Hz}</math>.
Esitatud arvutused kehtivad eeldusel, et heliallika liikumised toimuvad otse vastuvõtja poole või sellest eemale. Sel juhul väheneb (ja suureneb) allika kaugus vastuvõtjast ühtlaselt ning üleminek kõrgemalt toonilt madalamale on
:<math>f_\mathrm{v} = \frac{f_{a}}{1-\frac{\vec{v}\cdot \vec{e}_\mathrm{av}}{c}},</math>
kus <math>\vec{v}</math> on signaaliallika kiirus ja <math>\vec{e}_\mathrm{av}</math> on ajast sõltuv [[ühikvektor]], mis on suunatud signaali allikast vastuvõtja poole.
Teatud kauguselt möödumisel muutub heliallika ja vastuvõtja vahekaugus ebaühtlaselt ja seetõttu toimub ka üleminek
== Optiline Doppleri efekt ==
72. rida ⟶ 71. rida:
Elektromagnetlainete liikumisel vaatesuunaga risti ilmneb Doppleri ristefekt. See efekt on aga pikiefektist palju väiksem (mõjutab sagedust vähem) ja on sellega võrreldav üksnes väga suurel kiirusel.
Vaatamata sellele, et Doppleri efekti ja astronoomilise [[punanihe|punanihke]] mõjud on sarnased (vaadeldava [[täht (astronoomia)|tähe]] või [[galaktika]] elektromagnetkiirguse sageduse vähenemine), ei või neid nähtusi segi
== Doppleri efekti rakendusi ==
96. rida ⟶ 95. rida:
Lähimate tähtedega suurimad radiaalkiirused [[Päike]]se suhtes on +308 km/s (BD-<math>15^{\circ}</math> 4041, mida teatakse ka LHS 52 nime all) ning –260 km/s (Woolley 9722, mida teatakse ka Wolf 1106 ja LHS 64). Positiivne radiaalkiirus tähendab, et täht liigub Päikesest eemale, negatiivne seevastu, et täht läheneb Päikesele.
== Vaata ka ==▼
* [[Punanihe]]▼
== Viited ==
103. rida ⟶ 105. rida:
<ref name="RG">Rosen, Joe; Gothard, Lisa Quinn (2009). Encyclopedia of Physical Science. Infobase Publishing. lk. 155. ISBN 0-8160-7011-3.</ref>
}}
▲== Vaata ka ==
▲* [[Punanihe]]
[[Kategooria:Lained]]
|