Doppleri efekt: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
PResümee puudub
Resümee puudub
 
10. rida:
 
== Üldine valem ==
KlassikaliseKlassikalises füüsika seisukohaltfüüsikas, kuikus allika ja vastuvõtja kiirused onkeskkonna keskkonnastsuhtes madalamad,on väiksemad kui [[laine]]te levimise [[kiirus]] keskkonnas, siisavaldub suheseos vaadeldava (vastuvõetava) [[sagedus]]e <math>\mathbf{f}</math> ja allika poolt kiiratud sageduse <math>\mathbf{f_0}</math> vahel on esitatav kuikujul<ref name="RG" />
 
Klassikalise füüsika seisukohalt, kui allika ja vastuvõtja kiirused on keskkonnast madalamad, kui [[laine]] [[kiirus]] keskkonnas, siis suhe vaadeldava [[sagedus]]e <math>\mathbf{f}</math> ja kiiratud sageduse <math>\mathbf{f_0}</math> vahel on esitatav kui<ref name="RG" />
 
: <math>f=\left({\frac {c+v_{\text{r}}}{c+v_{\text{s}}}}\right)f_{0}\ </math>,
kus
kus :<math>c</math> on lainete levimise kiirus keskkonnas;
:<math>v_r</math> – vastuvõtja kiirus keskkonna suhtes; positiivne, kui vastuvõtja liigub allika suunas, ning negatiivne, kui teises suunas.vastassuunas;
:<math>v_s</math> – allika kiirus keskkonna suhtes; positiivne, kui allikas liigub eemale vastuvõtjast ning negatiivne, kui teises suunas.
 
Valem kehtib eeldusel, et allikas liigub sirgjooneliselt otse vaatleja suunas. Sagedus väheneb, kui kumbki (allikas või vastuvõtja) liigub eemale teisest eemale.
kus c on lainete levimise kiirus keskkonnas;
<math>v_r</math> – vastuvõtja kiirus keskkonna suhtes; positiivne, kui vastuvõtja liigub allika suunas ning negatiivne, kui teises suunas.
<math>v_s</math> – allika kiirus keskkonna suhtes; positiivne, kui allikas liigub eemale vastuvõtjast ning negatiivne, kui teises suunas.
 
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 muutub kõrgest madalaks väga järsult. Ning vastupidi: kui vaatleja on kaugel objektist, mis tekitab helisignaali, siis kõrge heli muutus madalaks on järkjärguline.<ref name="RG" />
 
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:
 
Kui kiirused <math>v_s</math> ja <math>v_r</math> on väikesed võrreldes laine enda kiirusega, siis suheon seos vaadeldava sageduse <math>f</math> ja kiiratuskiiratud sageduse <math>f_0</math> vahel onesitatav ligikaudselt umbes:valemiga
: <math>f = \bigg( 1 + \frac{\Delta v}{c} \bigg) f_0</math>
ja sageduse muutus
 
: <math>\Delta f = \frac{\Delta v}{c} f_0</math>,;
kusnendes valemites <math>\Delta f = f - f_0</math> ning <math>\Delta v = v_r - v_s</math>.
 
kus <math>\Delta f = f - f_0</math> ning <math>\Delta v = v_r - v_s</math>.
Esimene valem kirjeldab vaadeldavat sagedust, teine valem sageduse muutust.
 
== Akustiline Doppleri efekt ==
46. rida ⟶ 40. rida:
: <math>f_\mathrm{v}=1000 \frac{340}{340 - 25}=1079\;\mathrm {Hz}</math>.
 
Füüsikaliselt võib tooni kõrgenemist vaadeldud näite andmeil seletatadaseletada järgmiselt. Sireeni sagedusel 1000 Hz järgnevad õhuvõnkumise laineharjad üksteisele 1/1000 sekundi järel, kusjuures lainepikkus
: <math> \lambda_\mathrm{S} = 340\;\mathrm{\frac{m}{s}} \cdot \frac{1}{1000}\;\mathrm{s} = 0{,}34 \; \mathrm{m}</math>.
Nii on see seisva sõiduki korral. Kui sõiduk liigub vastuvõtja poole kiirusega <math>v_\mathrm{a}</math> = 25 m/s, siis laineharjade vahe lüheneb ja vastuvõtjani jõuavad lained pikkusega
86. rida ⟶ 80. rida:
[[File:Redshift of spectral lines in the optical spectrum of a supercluster of distant galaxies (right), as compared to that of the Sun (left).png|thumb|Optilise spektri spektrijoonte punanihe kaugete galaktikate superparvede (parempoolne), võrreldes Päikesega (vasakpoolne) <ref>https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Redshift.png</ref> ]]
 
Astronoomias onmõõdetakse Doppleri efekt üsna kasulik, näiteks elektromangeetilise lainega on tulemuseks, kas [[punanihe]] või [[sininihe]]. Selleefekti abil mõõdetakse [[Täht (astronoomia)|tähtede]] ja [[galaktika]]te [[radiaalkiirus]]i ehk lähenemist või eemaldumist meist., Sellemis abilavaldub onvastavalt võimalik[[sininihe|sininihke]] mõõta galaktikate ja tähtede pöörlemist, avastadavõi [[eksoplaneetpunanihe|punanihkena]]e. Sini- ja punanihe muutusNii on vägavõimalik marginaalne,mõõta kuika objektgalaktikate liigubja [[Maa]]tähtede poolepöörlemist, siis nähtavaavastada [[valguseksoplaneet]]e ei oleks erinevust näha.<ref>http://www.astro.ucla.edu/~wright/doppler.htm</ref>
 
Punanihet kasutatakse ka kosmose paisumise uurimisel kuigi see pole otseselt Doppleri efekt.<ref>Harrison, Edward Robert (2000). Cosmology: The Science of the Universe (2nd ed.). Cambridge University Press. pp. 306ff. ISBN 0-521-66148-X.</ref>
92. rida ⟶ 86. rida:
Kosmose paisumisel tekkivat punanihet on tihti kutsutud kosmoloogiliseks punanihkeks. Seda saab tuletada [[üldrelatiivsusteooria]] formalismi [[Robertsoni-Walkeri meetrika]]st. Astronoomias Doppleri efekt sõltub meie teadmistest tähtede mittehomogeense spektri kohta. Tekivad [[neeldumisjoon]]ed hästi defineeritud sagedustel, mis korreleeruvad energiaga, mida on vaja, et ergastada [[elektron]]e mitmetes elementides ühelt elektronkihilt teisele. Doppleri efekt on ära tuntav, kuna neeldumisjooned pole alati nendel sagedustel, mida annaks välja [[statsionaarne valgusallikas]].
 
Kuna sinine valgus omab kõrgemat sagedust kui punane valgus, siis läheneva astronoomilise valgusallika spektrijooned teevadkutsuvad esile sininihke ning kaugenev [[astronoomiline valgusallikas]] vastavalt punanihke.
 
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.