ડોપ્લર અસર પર તાજેતરના અહેવાલો. ડોપ્લર અસરની ક્રિયા

તરંગોનો સ્ત્રોત ડાબી તરફ ખસે છે. પછી ડાબી બાજુએ તરંગોની આવર્તન વધુ (વધુ) બને છે, અને જમણી બાજુએ - નીચું (ઓછું), બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જો તરંગોનો સ્ત્રોત તેમાંથી બહાર નીકળતા તરંગો સાથે પકડે છે, તો તરંગલંબાઇ ઘટે છે. જો તેને દૂર કરવામાં આવે તો તરંગલંબાઇ વધે છે.

ડોપ્લર અસર- રીસીવર દ્વારા રેકોર્ડ કરાયેલ તરંગોની આવર્તન અને લંબાઈમાં ફેરફાર, તેમના સ્ત્રોતની હિલચાલ અને/અથવા રીસીવરની હિલચાલને કારણે થાય છે.

ઘટનાનો સાર

જ્યારે સાયરન વાગતી કાર નિરીક્ષકની પાછળથી પસાર થાય છે ત્યારે વ્યવહારમાં ડોપ્લર અસરનું અવલોકન કરવું સરળ છે. ધારો કે સાયરન ચોક્કસ સ્વર ઉત્પન્ન કરે છે, અને તે બદલાતો નથી. જ્યારે કાર નિરીક્ષકની તુલનામાં આગળ વધી રહી નથી, ત્યારે તે સાયરન જે અવાજ કરે છે તે બરાબર સાંભળે છે. પરંતુ જો કાર નિરીક્ષકની નજીક જાય છે, તો ધ્વનિ તરંગોની આવર્તન વધશે (અને લંબાઈ ઘટશે), અને નિરીક્ષક સાયરન વાસ્તવમાં બહાર કાઢે છે તેના કરતા વધુ ઊંચી પીચ સાંભળશે. આ ક્ષણે જ્યારે કાર નિરીક્ષક પાસેથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે સાયરન ખરેખર બનાવે છે તે જ સ્વર સાંભળશે. અને જ્યારે કાર આગળ ચલાવે છે અને નજીકને બદલે દૂર જાય છે, ત્યારે નિરીક્ષક ધ્વનિ તરંગોની નીચી આવર્તન (અને તે મુજબ, લાંબી લંબાઈ) ને કારણે નીચા સ્વર સાંભળશે.

જ્યારે ચાર્જ થયેલ કણ સાપેક્ષ ગતિ સાથે માધ્યમમાં ફરે છે ત્યારે તે પણ મહત્વપૂર્ણ છે. આ કિસ્સામાં, ચેરેનકોવ રેડિયેશન, જે ડોપ્લર અસર સાથે સીધી રીતે સંબંધિત છે, લેબોરેટરી સિસ્ટમમાં રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે.

ગાણિતિક વર્ણન

જો તરંગ સ્ત્રોત માધ્યમની તુલનામાં આગળ વધે છે, તો તરંગ ક્રેસ્ટ્સ (તરંગલંબાઇ) વચ્ચેનું અંતર ગતિ અને ગતિની દિશા પર આધારિત છે. જો સ્ત્રોત રીસીવર તરફ જાય છે, એટલે કે, તેના દ્વારા ઉત્સર્જિત તરંગો સાથે પકડે છે, તો તરંગલંબાઇ ઘટે છે જો તે દૂર જાય, તો તરંગલંબાઇ વધે છે:

આવર્તન ક્યાં છે કે જેની સાથે સ્ત્રોત તરંગો ઉત્સર્જન કરે છે, તે માધ્યમમાં તરંગોના પ્રસારની ગતિ છે, તે માધ્યમની તુલનામાં તરંગ સ્ત્રોતની ગતિ છે (જો સ્ત્રોત રીસીવરની નજીક આવે તો હકારાત્મક અને જો તે દૂર જાય તો નકારાત્મક).

નિશ્ચિત રીસીવર દ્વારા રેકોર્ડ કરાયેલ આવર્તન

માધ્યમની તુલનામાં રીસીવરની ઝડપ ક્યાં છે (જો તે સ્ત્રોત તરફ આગળ વધે તો હકારાત્મક).

સૂત્ર (2) માં સૂત્ર (1) માંથી આવર્તન મૂલ્યને બદલીને, આપણે માટે સૂત્ર મેળવીએ છીએ સામાન્ય કેસ:

પ્રકાશની ગતિ ક્યાં છે, રીસીવર (નિરીક્ષક) ને સંબંધિત સ્ત્રોતની ગતિ છે, તે સ્ત્રોત તરફની દિશા અને રીસીવરની સંદર્ભ સિસ્ટમમાં વેગ વેક્ટર વચ્ચેનો કોણ છે. જો સ્ત્રોત નિરીક્ષકથી રેડિયલી દૂર જતો હોય, તો, જો તે નજીક આવી રહ્યો હોય તો - .

સાપેક્ષવાદી ડોપ્લર અસર બે કારણોસર છે:

• પર આવર્તન પરિવર્તનનું શાસ્ત્રીય એનાલોગ સંબંધિત ગતિસ્ત્રોત અને રીસીવર;

છેલ્લું પરિબળ ટ્રાન્સવર્સ ડોપ્લર અસર તરફ દોરી જાય છે, જ્યારે વેવ વેક્ટર અને સ્ત્રોત વેગ વચ્ચેનો કોણ બરાબર હોય છે. આ કિસ્સામાં, આવર્તનમાં ફેરફાર સંપૂર્ણપણે છે સાપેક્ષ અસર, જેમાં કોઈ શાસ્ત્રીય એનાલોગ નથી.

ડોપ્લર અસર કેવી રીતે અવલોકન કરવી

ઘટના કોઈપણ તરંગો અને કણોના પ્રવાહની લાક્ષણિકતા હોવાથી, અવાજ માટે તેનું અવલોકન કરવું ખૂબ જ સરળ છે. ધ્વનિ સ્પંદનોની આવર્તન કાન દ્વારા પિચ તરીકે જોવામાં આવે છે. તમારે એવી પરિસ્થિતિની રાહ જોવાની જરૂર છે કે જ્યાં ઝડપથી ચાલતી કાર અથવા ટ્રેન તમારી પાસેથી પસાર થશે, અવાજ કાઢશે, ઉદાહરણ તરીકે, સાયરન અથવા ફક્ત બીપ. તમે સાંભળશો કે જ્યારે કાર તમારી નજીક આવશે, ત્યારે અવાજની પિચ વધુ હશે, પછી, જ્યારે કાર તમારી પાસે પહોંચશે, ત્યારે તે ઝડપથી નીચે આવશે અને પછી, જેમ તે દૂર જશે, કાર ઓછી નોંધ પર હોંક કરશે.

અરજી

• ડોપ્લર રડાર એ રડાર છે જે પદાર્થમાંથી પ્રતિબિંબિત સિગ્નલની આવૃત્તિમાં ફેરફારને માપે છે. આવર્તનમાં ફેરફારના આધારે, ઑબ્જેક્ટના વેગના રેડિયલ ઘટકની ગણતરી કરવામાં આવે છે (ઑબ્જેક્ટ અને રડારમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા પર વેગનું પ્રક્ષેપણ). ડોપ્લર રડારનો સૌથી વધુ ઉપયોગ કરી શકાય છે વિવિધ વિસ્તારો: ઝડપ નક્કી કરવા માટે વિમાન, જહાજો, કાર, હાઇડ્રોમીટર (જેમ કે વાદળો), સમુદ્ર અને નદીના પ્રવાહો અને અન્ય વસ્તુઓ.

• ખગોળશાસ્ત્ર
  • તારાઓ, તારાવિશ્વો અને અન્યોની ગતિનો રેડિયલ વેગ વર્ણપટ રેખાઓના શિફ્ટ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. અવકાશી પદાર્થો. ડોપ્લર અસરનો ઉપયોગ કરીને, તેમની રેડિયલ વેગ અવકાશી પદાર્થોના વર્ણપટ પરથી નક્કી કરવામાં આવે છે. પ્રકાશ સ્પંદનોની તરંગલંબાઇમાં ફેરફાર એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે સ્રોત સ્પેક્ટ્રમની બધી સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓ તરફ વળે છે લાંબા તરંગો, જો તેનો રેડિયલ વેગ નિરીક્ષક (લાલ પાળી) થી દૂર નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, અને ટૂંકા રાશિઓ તરફ, જો રેડિયલ વેગની દિશા નિરીક્ષક (વાયોલેટ શિફ્ટ) તરફ છે. જો પ્રકાશની ઝડપ (300,000 km/s) ની સરખામણીમાં સ્ત્રોતની ગતિ ઓછી હોય, તો રેડિયલ ઝડપ કોઈપણ તરંગલંબાઈમાં ફેરફાર દ્વારા ગુણાકાર કરેલ પ્રકાશની ઝડપ જેટલી હોય છે. વર્ણપટ રેખાઅને સ્થિર સ્ત્રોતમાં સમાન રેખાની તરંગલંબાઇ દ્વારા વિભાજિત.
  • તારાઓનું તાપમાન વર્ણપટ રેખાઓની પહોળાઈ વધારીને નક્કી કરવામાં આવે છે
• બિન-આક્રમક પ્રવાહ વેગ માપન. ડોપ્લર અસરનો ઉપયોગ પ્રવાહી અને વાયુઓના પ્રવાહ દરને માપવા માટે થાય છે. આ પદ્ધતિનો ફાયદો એ છે કે તેને સીધા પ્રવાહમાં સેન્સર મૂકવાની જરૂર નથી. માધ્યમની અસંગતતાઓ (સસ્પેન્શન કણો, પ્રવાહીના ટીપાં જે મુખ્ય પ્રવાહ સાથે ભળતા નથી, ગેસ પરપોટા) પર અલ્ટ્રાસાઉન્ડના સ્કેટરિંગ દ્વારા ઝડપ નક્કી કરવામાં આવે છે.
• સુરક્ષા એલાર્મ. ફરતી વસ્તુઓ શોધવા માટે
• કોઓર્ડિનેટ્સનું નિર્ધારણ. કોસ્પાસ-સારસાટ સેટેલાઇટ સિસ્ટમમાં, જમીન પરના ઇમરજન્સી ટ્રાન્સમીટરના કોઓર્ડિનેટ્સ ડોપ્લર ઇફેક્ટનો ઉપયોગ કરીને તેમાંથી પ્રાપ્ત રેડિયો સિગ્નલ પરથી સેટેલાઇટ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

કલા અને સંસ્કૃતિ

• અમેરિકન કોમેડી ટેલિવિઝન શ્રેણી "ધ બિગ બેંગ થિયરી" ની 1લી સીઝનના 6ઠ્ઠા એપિસોડમાં, ડો. શેલ્ડન કૂપર હેલોવીન પર જાય છે, જેના માટે તે ડોપ્લર અસરનું પ્રતીક કરતો પોશાક પહેરે છે. જો કે, હાજર દરેક (તેના મિત્રો સિવાય) વિચારે છે કે તે ઝેબ્રા છે.

નોંધો

પણ જુઓ

લિંક્સ

• દરિયાઈ પ્રવાહોને માપવા માટે ડોપ્લર અસરનો ઉપયોગ કરવો

વિકિમીડિયા ફાઉન્ડેશન.

• 2010.
• મીણ

કમ્પ્યુટર વાયરસનું પોલીમોર્ફિઝમ

અન્ય શબ્દકોશોમાં "ડોપ્લર અસર" શું છે તે જુઓ:ડોપ્લર અસર - ડોપ્લર ઇફેક્ટ ફ્રીક્વન્સીમાં ફેરફાર જે ત્યારે થાય છે જ્યારે ટ્રાન્સમીટર રીસીવરની સાપેક્ષે અથવા તેનાથી વિપરીત ખસે છે. [એલ.એમ. નેવદ્યાયેવ. ટેલિકોમ્યુનિકેશન ટેકનોલોજી. અંગ્રેજી રશિયનસમજૂતીત્મક શબ્દકોશ ડિરેક્ટરી. Yu.M દ્વારા સંપાદિત. ગોર્નોસ્ટેવા. મોસ્કો…

અન્ય શબ્દકોશોમાં "ડોપ્લર અસર" શું છે તે જુઓ:ટેકનિકલ અનુવાદકની માર્ગદર્શિકા

અન્ય શબ્દકોશોમાં "ડોપ્લર અસર" શું છે તે જુઓ:- ડોપ્લેરિયો રીઇસ્કિનિસ સ્ટેટસ ટી sritis fizika atitikmenys: engl. ડોપ્લર ઇફેક્ટ વોક. ડોપ્લર ઇફેક્ટ, m rus. ડોપ્લર અસર, એમ; ડોપ્લર ઘટના, n pranc. effet Doppler, m … Fizikos terminų žodynas

અન્ય શબ્દકોશોમાં "ડોપ્લર અસર" શું છે તે જુઓ:- ડોપ્લર io ઇફેક્ટાસ સ્ટેટસ ટી sritis automatika atitikmenys: engl. ડોપ્લર ઇફેક્ટ વોક. ડોપ્લર ઇફેક્ટ, m rus. ડોપ્લર અસર, એમ; ડોપ્લર ઇફેક્ટ, એમ પ્રાન્ક. Effet Doppler, m ryšiai: sinonimas – Doplerio efektas … Automatikos terminų žodynas - ડોપ્લરિયો ઇફેક્ટાસ સ્ટેટસ T sritis Energetika apibrėžtis Spinduliuotės stebimo bangos ilgio pasikeitimas, šaltiniui judant stebėtojo atžvilgiu. atitikmenys: engl. ડોપ્લર ઇફેક્ટ વોક. ડોપ્લર અસર, એમ રુસ. ડોપ્લર અસર, એમ; ડોપ્લર અસર, એમ...

અન્ય શબ્દકોશોમાં "ડોપ્લર અસર" શું છે તે જુઓ: Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas - Doplerio efektas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Matuojamosios spinduliuotės dažnio pokytis, atsirandantis dėl reliatyviojo judesio tarp pirminio ar antrinio šbtojoir. atitikmenys: engl. ડોપ્લર ઇફેક્ટ વોક...

ડોપ્લર અસરને ચોક્કસ કહેવામાં આવે છે શારીરિક ઘટના, રીસીવર દ્વારા રેકોર્ડ કરવામાં આવેલ તરંગોની લંબાઈ અને આવર્તનમાં ફેરફારની લાક્ષણિકતા, જો કે તરંગોના સ્ત્રોત અને તેમના રીસીવર એકબીજાની સાપેક્ષમાં આગળ વધી રહ્યા હોય. ડોપ્લર અસર

પ્રચાર દરમિયાન અવલોકન તરંગની ઘટના- પ્રકાશ, ધ્વનિ, રેડિયો તરંગો અને તેથી વધુ, પરંતુ સમૂહ સાથેના કણો નહીં. 1842 માં ઑસ્ટ્રિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી ક્રિશ્ચિયન ડોપ્લર દ્વારા આ અવલંબનને સૌપ્રથમ સૈદ્ધાંતિક રીતે સાબિત કરવામાં આવ્યું હતું. હકીકતમાં, તેનું નામ તેમના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું હતું. એક દાયકા પછી, અસર ફ્રેન્ચમેન અરમાનો ફિઝેઉના કાર્યોમાં વધુ વિગતવાર વિકસાવવામાં આવી હતી, અને 20 મી સદીની શરૂઆતમાં જ વ્યવહારમાં તેનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું.

એકોસ્ટિક્સમાં ડોપ્લર અસર

પ્રકાશની ઝડપ 300,000 કિમી પ્રતિ સેકન્ડ છે, જે માનવામાં આવે છે આધુનિક વિજ્ઞાન, છે મહત્તમ ઝડપસામાન્ય રીતે પ્રકૃતિમાં. આનાથી નરી આંખે પ્રકાશ તરંગોની આવૃત્તિમાં થતા ફેરફારોનું અવલોકન કરવું મુશ્કેલ બને છે. જો કે, ડોપ્લર અસર માત્ર ફોટોન અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના પ્રસારમાં જ જોવા મળી શકે છે. તેને આધીન ધ્વનિ સ્પંદનો. લોકપ્રિય સમજૂતી સામાન્ય રીતે કાર સાયરનના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરે છે. કલ્પના કરો કે તમે રસ્તાની બાજુમાં ઉભા છો અને સાયરન વાગતી કાર તમારી નજીક આવી રહી છે. જ્યારે તે હજી પણ તમારાથી દૂર હશે, ત્યારે સાયરનનો અવાજ ઓછો અને નીરસ લાગશે. પરંતુ જેમ જેમ તમે નજીક આવશો તેમ, ડોપ્લર આવર્તન (મોજાઓ ઉત્સર્જિત) વધશે (એટલે ​​​​કે, શાબ્દિક રીતે, તરંગના ક્રેસ્ટ્સ વચ્ચેનું અંતર ઘટશે), અને તમે અવાજની વધુને વધુ ઊંચી પીચ સાંભળશો. જો કે, જ્યારે કાર તમને પસાર કરે છે અને બની જાય છે

દૂર જાઓ, અને તે મુજબ, ધ્વનિની આવર્તન ફરીથી ઘટવાનું શરૂ થશે. આ એ હકીકતને કારણે થાય છે કે ઉત્સર્જિત અવાજ પ્રથમ કાર સાથે "પકડતો" હોય તેવું લાગે છે, જે તરંગના ક્રેસ્ટ્સ (ચાટ) વચ્ચેનું અંતર વધારે અને વધારે બનાવે છે, અને પછી, તેનાથી વિપરીત, "ભાગી જાય છે". તે, અને તરંગ "સ્મૂથ આઉટ". આ આપણા રોજિંદા જીવનમાં ડોપ્લર અસર છે.

પેટર્નનો અર્થ

ડોપ્લર અસર શુષ્ક છે. વૈજ્ઞાનિક હકીકત, પ્રખ્યાત વૈજ્ઞાનિક. ઉદાહરણ તરીકે, તરંગોના પ્રસારની આવર્તનને માપવા પર આધારિત કેટલાક આધુનિક રડારમાં તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. આ આવર્તનમાં ફેરફાર ઑબ્જેક્ટની ગતિ અને તેના ફેરફારને સૂચવે છે. આ રીતે કાર, એરક્રાફ્ટ, જહાજો, નદીઓ અને દરિયામાં પાણીનો પ્રવાહ વગેરેની ઝડપ ટ્રાફિક પોલીસ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ઇન્ડોર હિલચાલને પ્રતિસાદ આપતા સુરક્ષા એલાર્મ પણ ડોપ્લર અસરનો ઉપયોગ કરે છે.

હબલ શોધ

જો કે, કદાચ સૌથી વધુ નોંધપાત્ર શોધ, આ નિર્ભરતાના જ્ઞાનને આભારી, કહેવાતા હબલ કાયદો બન્યો. 1929 માં, અમેરિકન ખગોળશાસ્ત્રી એડવિન હબલ, તેમના ટેલિસ્કોપ દ્વારા તારાઓવાળા આકાશનું અવલોકન કરીને, સૌથી અદ્ભુત શોધ કરી.

વસ્તુ દૂરની આકાશગંગાઓ લાલ ધુમ્મસમાં છવાયેલી હતી. 1912-1914માં અન્ય અમેરિકન, વેસ્ટો સ્લિફર દ્વારા કહેવાતી રેડશિફ્ટની આગાહીનો અર્થ એ થયો કે આ તારાવિશ્વો શાબ્દિક રીતે આપણાથી દૂર જઈ રહી છે. અમારા તરંગ સ્પેક્ટ્રમ દૃશ્યમાન પ્રકાશ 380 અને 780 nm વચ્ચેની રેન્જમાં આવે છે. નીચેની દરેક વસ્તુને અલ્ટ્રાવાયોલેટ રેડિયેશન કહેવામાં આવે છે, ઉપરની દરેક વસ્તુને ઇન્ફ્રારેડ કહેવામાં આવે છે. આકાશગંગાના પ્રકાશની લાલ શિફ્ટ આપણા સુધી પહોંચે છે તે આવર્તનમાં વધારો સૂચવે છે અને આમ, ધ્વનિની જેમ, તેનું અંતર. જો આ પાળી વાદળી હોત, તો તારાવિશ્વો નજીક જતી હશે. પરંતુ, રસપ્રદ રીતે, એડવિન હબલે તેનું ટેલિસ્કોપ બ્રહ્માંડના અન્ય બિંદુઓ તરફ ફેરવ્યું અને શોધ્યું કે લગભગ તમામ તારાવિશ્વો આપણાથી અને એકબીજાથી દૂર જઈ રહ્યા છે, વધુમાં, તમે જેટલા આગળ છો આ ક્ષણેગેલેક્સી, રેડશિફ્ટ જેટલી મજબૂત છે, એટલે કે, તેને દૂર કરવાની ગતિ વધે છે. આના વિકાસમાં નોંધપાત્ર ફાળો આપ્યો વૈજ્ઞાનિક વિશ્વઆપણા વિશ્વની ઉત્પત્તિ વિશેનો આજનો સૌથી લોકપ્રિય સિદ્ધાંત: બિગ બેંગ થિયરી.

જ્ઞાનકોશીય YouTube

1 / 5

✪ ડોપ્લર અસર. પરિચય

✪ પાઠ 378. ધ્વનિશાસ્ત્રમાં ડોપ્લર અસર

✪ અંક 5 - ડોપ્લર અસર, રેડ શિફ્ટ, બિગ બેંગ.

સબટાઈટલ

આ વિડીયોમાં આપણે તરંગોના બે સ્ત્રોત વિશે વાત કરીશું. પરંતુ તેમાંથી એક સ્થિર રહેશે, અને અન્ય ખસેડવામાં આવશે.ધારો કે તે 5 મીટર પ્રતિ સેકન્ડની ઝડપે જમણી તરફ ખસે છે. ચાલો વિચાર કરીએ કે 3-4 સેકન્ડમાં વેવ ક્રેસ્ટ ક્યાં હશે? , સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્સર્જિત, સમયગાળાનો પારસ્પરિક છે. અહીં તે છે. ચાલો કહીએ કે બંને સ્ત્રોત તરંગો ઉત્સર્જિત કરે છે અને તેમના પ્રસારની ઝડપ 10 મીટર પ્રતિ સેકન્ડ છે., જ્યારે સ્ત્રોત તમારાથી દૂર જાય છે, ત્યારે આ અંતર 10 મીટર હોવું જોઈએ, પરંતુ દરેક સેકન્ડ સાથે સ્ત્રોત તમારાથી 5 મીટર દૂર જાય છે. તેથી અહીં કથિત તરંગલંબાઇ 15 મીટર હશે.તમે આ સ્પષ્ટ જોઈ શકો છો. આ કરવા માટે, મેં બધું બરાબર આ રીતે દોર્યું.નિરીક્ષક દ્વારા જોવામાં આવતા તરંગોની આવર્તન કેટલી હશે? એક શિખરો હમણાં જ આ નિરીક્ષક સુધી પહોંચ્યો.: 1.5 એ 3/2 છે, એટલે કે, તે 2/3 થાય છે, અથવા તમે 2/3 ચક્ર પ્રતિ સેકન્ડ કહી શકો છો. તેથી, જો સ્ત્રોત નિરીક્ષકથી દૂર જાય છે, તો આવર્તન, અથવા માનવામાં આવતી આવર્તન, સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્સર્જિત તરંગની સાચી આવર્તન કરતાં ઓછી છે.જેમ જેમ સ્ત્રોત નજીક આવે છે તેમ, આવર્તન વધે છે.

આ અસાધારણ લાગે છે, પરંતુ તે કદાચ તમને અનુભવથી પરિચિત છે.

આને ડોપ્લર ઇફેક્ટ કહેવામાં આવે છે, જેના વિશે તમે કદાચ સાંભળ્યું હશે. રેલ્વેની નજીક ઉભા રહીને તમે આ જ અવલોકન કરી શકો છો.પરંતુ ખૂબ નજીક ઊભા ન રહો. ચાલો કહીએ કે એક ટ્રેન તેની સાયરન વગાડતી તમારી પાસે આવી રહી છે.સાયરન દ્વારા ઉત્પન્ન થતો અવાજ ખૂબ જ ઉંચો હશે.પછી, જેમ જેમ ટ્રેન પસાર થાય છે અને દૂર જવાનું શરૂ કરે છે, તેમ અવાજ નોંધપાત્ર રીતે ઘટતો જાય છે. આ માનવામાં આવેલ શ્રેણી છે, તે તમારા મગજ અને કાનની ધ્વનિની આવર્તન સંવેદનાની રીત છે.

જ્યારે ટ્રેન તમારી નજીક આવે છે, તે ઉચ્ચ શ્રેણી, ઉચ્ચ આવર્તન છે. જ્યારે તમારાથી દૂર જાઓ - ઓછી શ્રેણી, ઓછી આવર્તન.હું આશા રાખું છું કે મેં દર્શાવેલ આકૃતિ તમને આપશે દ્રશ્ય સમજબધું કેવી રીતે કાર્ય કરે છે, જ્યારે તમારી નજીક આવે ત્યારે પટ્ટાઓ પરના આ બિંદુઓ એકબીજાની નજીક કેમ આવે છે અને જ્યારે સ્ત્રોત તમારાથી દૂર જાય છે ત્યારે દૂર જાય છે. આગળ, અમે નિરીક્ષક દ્વારા સમજાયેલી અને સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્સર્જિત આવર્તન વચ્ચેના સંબંધ માટે સામાન્ય સૂત્રો મેળવીશું. Amara.org સમુદાય દ્વારા સબટાઈટલ

શોધનો ઇતિહાસ

ટીકાનો મુખ્ય આધાર એ હતો કે લેખ પાસે નથી પ્રાયોગિક પુષ્ટિઅને સંપૂર્ણપણે સૈદ્ધાંતિક હતું. જોકે સામાન્ય સમજૂતીજ્યારે તેમના સિદ્ધાંતો અને તેમણે અવાજ માટે આપેલા સહાયક ચિત્રો સાચા હતા, ત્યારે તેમના ખુલાસાઓ અને તારાઓના રંગ પરિવર્તન વિશે નવ સહાયક દલીલો સાચી ન હતી. ભૂલ એ ગેરસમજને કારણે થઈ છે કે તમામ તારાઓ સફેદ પ્રકાશ ફેંકે છે, અને ડોપ્લરને દેખીતી રીતે ઇન્ફ્રારેડ (ડબ્લ્યુ. હર્શેલ, 1800) અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ (I. રિટર, 1801) ની શોધ વિશે ખબર ન હતી.

જોકે 1850 સુધીમાં અવાજ માટે ડોપ્લર અસરની પ્રાયોગિક રીતે પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી સૈદ્ધાંતિક આધારજોસેફ-પેત્ઝવાલ દ્વારા ઉશ્કેરાયેલી ગરમ ચર્ચા થઈ. પેટ્ઝવાલના મુખ્ય વાંધાઓ ભૂમિકાને અતિશયોક્તિ પર આધારિત હતા ઉચ્ચ ગણિત. તેમણે 15 જાન્યુઆરી, 1852ના રોજ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની બેઠકમાં રજૂ કરેલા તેમના પેપર "ઓન ધ ફન્ડામેન્ટલ પ્રિન્સિપલ ઓફ વેવ મોશનઃ ધ લો ઓફ કન્ઝર્વેશન ઓફ વેવેલન્થ" દ્વારા ડોપ્લરની થિયરીનો જવાબ આપ્યો. તેમાં, તેમણે દલીલ કરી હતી કે જો કોઈ સિદ્ધાંત ફક્ત 8 પૃષ્ઠો પર પ્રકાશિત થાય છે અને તેનો ઉપયોગ કરે છે તો તે મૂલ્યવાન હોઈ શકે નહીં. સરળ સમીકરણો. તેના વાંધાઓમાં, પેટ્ઝવાલે બે સંપૂર્ણપણે મિશ્ર કર્યા વિવિધ કેસોનિરીક્ષકની ગતિ અને માધ્યમનો સ્ત્રોત અને ગતિ. IN બાદમાં કેસ, ડોપ્લર સિદ્ધાંત મુજબ, આવર્તન બદલાતી નથી.

પ્રાયોગિક ચકાસણી

1845 માં, યુટ્રેક્ટના ડચ હવામાનશાસ્ત્રી, ક્રિસ્ટોફર-હેનરિક-ડિડેરિક-બ્યુયસ-બેલોટે અવાજ પર ડોપ્લર અસરની પુષ્ટિ કરી હતી. રેલવેયુટ્રેચ અને એમ્સ્ટર્ડમ વચ્ચે. તે સમયે 40 mph (64 km/h)ની અકલ્પનીય ઝડપે પહોંચેલા લોકોમોટિવએ ટ્રમ્પેટર્સના જૂથ સાથે ખુલ્લી કાર ખેંચી હતી. જેમ જેમ ગાડી નજીક આવતી હતી અને દૂર જતી હતી તેમ તેમ બેલેટે સ્વરમાં થતા ફેરફારોને સાંભળ્યા હતા. તે જ વર્ષે, ડોપ્લરે ટ્રમ્પેટર્સના બે જૂથોનો ઉપયોગ કરીને એક પ્રયોગ હાથ ધર્યો, એક સ્ટેશનથી દૂર અને બીજો સ્થિર રહ્યો. તેમણે પુષ્ટિ કરી કે જ્યારે ઓર્કેસ્ટ્રા એક નોંધ વગાડે છે, ત્યારે તેઓ વિસંવાદિતામાં હોય છે. 1846 માં, તેમણે તેમના સિદ્ધાંતનું સુધારેલું સંસ્કરણ પ્રકાશિત કર્યું, જેમાં તેમણે સ્ત્રોતની ગતિ અને નિરીક્ષકની ગતિ બંનેને ધ્યાનમાં લીધા. પાછળથી 1848 માં ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રીઆર્મન્ડ ફિઝાઉએ ડોપ્લરના કાર્યને સામાન્ય બનાવ્યું, તેના સિદ્ધાંતને પ્રકાશ સુધી વિસ્તાર્યો (તેમણે સ્પેક્ટ્રામાં રેખાઓના શિફ્ટની ગણતરી કરી સ્વર્ગીય સંસ્થાઓ). 1860 માં, અર્ન્સ્ટ મેકે આગાહી કરી હતી કે તારા સાથે સંકળાયેલા તારાઓના સ્પેક્ટ્રામાં શોષણ રેખાઓ ડોપ્લર અસર દર્શાવે છે, અને આ સ્પેક્ટ્રામાં શોષણ રેખાઓ પણ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. ધરતીનું મૂળ, જે ડોપ્લર અસર શોધી શકતા નથી. પ્રથમ સંબંધિત અવલોકન 1868 માં વિલિયમ હગિન્સ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું.

પ્રકાશ તરંગો માટે ડોપ્લરના સૂત્રોની સીધી પુષ્ટિ જી. વોગેલ દ્વારા 1871માં સૌર વિષુવવૃત્તની વિરુદ્ધ કિનારીઓમાંથી મેળવેલા સ્પેક્ટ્રામાં ફ્રેનહોફર રેખાઓની સ્થિતિની તુલના કરીને મેળવી હતી. સંબંધિત ઝડપજી. વોગેલ દ્વારા માપવામાં આવેલા વર્ણપટના અંતરાલોના મૂલ્યો પરથી ગણતરી કરાયેલ ધાર, વિસ્થાપનમાંથી ગણતરી કરાયેલ ઝડપની નજીક હોવાનું બહાર આવ્યું છે. સનસ્પોટ્સ.

ઘટનાનો સાર

જ્યારે ચાર્જ થયેલ કણ સાપેક્ષ ગતિ સાથે માધ્યમમાં ફરે છે ત્યારે તે પણ મહત્વપૂર્ણ છે. આ કિસ્સામાં, ચેરેનકોવ રેડિયેશન, જે ડોપ્લર અસર સાથે સીધી રીતે સંબંધિત છે, તે પ્રયોગશાળા સિસ્ટમમાં રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે.

ઘટનાનું ગાણિતિક વર્ણન

જો તરંગ સ્ત્રોત માધ્યમની તુલનામાં આગળ વધે છે, તો તરંગ ક્રેસ્ટ્સ વચ્ચેનું અંતર (તરંગલંબાઇ λ) ગતિ અને ગતિની દિશા પર આધારિત છે. જો સ્ત્રોત રીસીવર તરફ જાય છે, એટલે કે, તેના દ્વારા ઉત્સર્જિત તરંગો સાથે પકડે છે, તો તરંગલંબાઇ ઘટે છે જો તે દૂર જાય, તો તરંગલંબાઇ વધે છે:

કોણીય આવર્તન ક્યાં છે જેની સાથે સ્ત્રોત તરંગો બહાર કાઢે છે, c (\Displaystyle c)- માધ્યમમાં તરંગોના પ્રસારની ગતિ, v (\Displaystyle v)- માધ્યમની તુલનામાં તરંગ સ્ત્રોતની ગતિ (જો સ્ત્રોત રીસીવરની નજીક આવે તો હકારાત્મક અને જો તે દૂર જાય તો નકારાત્મક).

નિશ્ચિત રીસીવર દ્વારા રેકોર્ડ કરાયેલ આવર્તન

તેવી જ રીતે, જો રીસીવર તરંગો તરફ આગળ વધે છે, તો તે તેના ક્રેસ્ટને વધુ વખત રજીસ્ટર કરે છે અને ઊલટું. સ્થિર સ્ત્રોત અને મૂવિંગ રીસીવર માટે

જ્યાં u (\ ડિસ્પ્લેસ્ટાઇલ u)- માધ્યમની તુલનામાં રીસીવરની ગતિ (જો તે સ્ત્રોત તરફ આગળ વધે તો હકારાત્મક).

તેના બદલે અવેજી ω 0 (\Displaystyle \omega _(0))સૂત્રમાં (2) આવર્તન મૂલ્ય ω (\ડિસ્પ્લેસ્ટાઈલ \ઓમેગા )સૂત્ર (1) માંથી, અમે સામાન્ય કેસ માટે સૂત્ર મેળવીએ છીએ:

(\displaystyle \omega =\omega _(0)(\frac (\left(1+(\frac (u)(c))\જમણે))(\left(1-(\frac (v)(c)) )\જમણે)))).)

ω = ω 0 ⋅ 1 − v 2 c 2 1 + v c ⋅ cos ⁡ θ (\displaystyle \omega =\omega _(0)\cdot (\frac (\sqrt (1-(\frac (v^(2))) )(c^(2))))(1+(\frac (v)(c))\cdot \cos \theta ))) c (\Displaystyle c)જ્યાં v (\Displaystyle v)- પ્રકાશની ગતિ, - રીસીવર (નિરીક્ષક) ને સંબંધિત સ્ત્રોતની ગતિ,θ (\ પ્રદર્શન શૈલી \ થીટા ) θ = 0 (\Displaystyle \theta =0), જો તે નજીક આવે છે, તો પછી θ = π (\Displaystyle \theta =\pi ).

સાપેક્ષવાદી ડોપ્લર અસર બે કારણોસર છે:

• સ્ત્રોત અને રીસીવરની સંબંધિત હિલચાલ સાથે આવર્તન પરિવર્તનનું શાસ્ત્રીય એનાલોગ;

છેલ્લા પરિબળ તરફ દોરી જાય છે ટ્રાંસવર્સ ડોપ્લર અસર, જ્યારે તરંગ વેક્ટર અને સ્ત્રોત વેગ વચ્ચેનો કોણ સમાન હોય છે θ = π 2 (\displaystyle \theta =(\frac (\pi )(2))). આ કિસ્સામાં, આવર્તનમાં ફેરફાર એ શુદ્ધ સાપેક્ષ અસર છે જેમાં કોઈ શાસ્ત્રીય એનાલોગ નથી.

આજકાલ, "ડોપ્લર અસર" તરીકે ઓળખાતી ચોક્કસ ઘટનાનો વધુને વધુ ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે. તેજસ્વી શોધએક મહેનતુ અને, નિઃશંકપણે, પ્રતિભાશાળી વ્યક્તિ, જેનું નામ એક અદ્ભુત શોધને આપવામાં આવ્યું હતું, તેણે માત્ર વૈજ્ઞાનિકને વિશ્વ ખ્યાતિ જ આપી નથી, પણ એક વાસ્તવિક શોધ પણ બની છે, જે હવે તમામ પ્રકારના વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ઘટના નીચે મુજબ જણાવે છે: ધ્વનિ તરંગ (એકોસ્ટિક ક્રિયા) અથવા તરંગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન (ઓપ્ટિકલ અસર) માત્ર ગુણધર્મો પર આધાર રાખીને, સતત ગતિએ હવામાં ફેલાય છે પર્યાવરણ. જો કે, તરંગલંબાઇ અને તેના ઓડિયો આવર્તનસ્થિતિમાં ફેરફારના પરિણામે નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ શકે છે:

જે સ્ત્રોતમાંથી અવાજ આવે છે;
પ્રત્યક્ષ નિરીક્ષક.

આમ, જ્યારે નિરીક્ષક સ્ત્રોતની નજીક આવે છે, ત્યારે તરંગની આવર્તન વધે છે, જ્યારે તેમની પાસેથી દૂર જવાનું આવર્તનમાં ઘટાડો કરવા માટે ફાળો આપે છે. જ્યારે કાર સાયરન ચાલુ રાખીને પસાર થાય છે ત્યારે "ડોપ્લર ઇફેક્ટ" ક્રિયામાં જોવા માટે સરળ છે. ચાલો કહીએ કે તે ચોક્કસ પિચનો સતત સ્વર બહાર કાઢે છે. જ્યારે કાર વ્યક્તિની સાપેક્ષમાં ગતિહીન રહે છે, ત્યારે તેના કાન સીધા સાયરન દ્વારા ઉત્સર્જિત સ્વરને સમજે છે. પરંતુ જલદી કાર તેની નજીક આવવાનું શરૂ કરશે, અવાજની આવર્તન વધશે, અને વ્યક્તિ સાચા કરતાં વધુ મોટેથી અવાજ સાંભળશે. તેનાથી વિપરીત, જેમ જેમ કાર દૂર જશે તેમ, ધ્વનિ તરંગો ઓછી આવર્તન પ્રાપ્ત કરશે, અને શાંત સ્વર સંભળાશે.

"ડોપ્લર અસર" કેવી રીતે શોધાઈ અને વ્યવહારીક રીતે સાબિત થઈ? પર તરંગોના પ્રવાહના તેમના અવલોકનોના પરિણામોના આધારે પાણીની સપાટી, ક્રિશ્ચિયન ડોપ્લરે એવી ધારણા કરી હતી કે પ્રાપ્ત પરિણામોનો ઉપયોગ તરંગોના સંબંધમાં પણ થઈ શકે છે જે હવા પર્યાવરણ. 1842 માં તરંગ સિદ્ધાંતના આધારે, તે નીચેના નિષ્કર્ષ પર આવ્યા: જેમ જેમ પ્રકાશ સ્ત્રોત નિરીક્ષકની નજીક આવે છે તેમ, અવલોકન કરેલ આવર્તન વધે છે, અને અંતર સાથે, તેનાથી વિપરીત, તે ઘટે છે. આમ, વૈજ્ઞાનિકે આપ્યું સૈદ્ધાંતિક સમજૂતીધ્વનિની આવર્તનની અવલંબન અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પંદનો, નિરીક્ષક દ્વારા જોવામાં આવે છે, નિરીક્ષક પોતે સંબંધિત આ તરંગોના સ્ત્રોતની હિલચાલની દિશા અને ગતિ પર.

અસરનો વૈજ્ઞાનિક પુરાવો ત્રણ વર્ષ પછી, 1845 માં થયો. પછી વૈજ્ઞાનિક ક્રિશ્ચિયન બેલોટે, જન્મથી ડચમેન, નીચેનો પ્રયોગ હાથ ધર્યો:

1. તેણે ખુલ્લા રેલ્વે કેરેજમાં ટ્રમ્પેટર્સનું એક જૂથ મૂક્યું;
2. ટ્રમ્પેટર્સનું બીજું જૂથ પ્લેટફોર્મ પર રહ્યું;
3. એવું માનવામાં આવતું હતું કે ટ્રેન પ્લેટફોર્મ નજીકથી પસાર થશે;
4. આ સમયે સંગીતકારોએ કોઈપણ ચાવી લેવાની હતી;
5. નિરીક્ષકને તેણે જે સાંભળ્યું તે કાગળ પર લખવાનું કામ સોંપવામાં આવ્યું.

પરિણામે, તે બહાર આવ્યું કે જે રીતે વિષયો ધ્વનિની પિચને સમજે છે તે ટ્રેન જે ગતિએ આગળ વધી રહી હતી તેના સીધા પ્રમાણસર હતી, જેમ કે વૈજ્ઞાનિકે ધાર્યું હતું.

ડોપ્લરની મહાન શોધ આજે પણ અસાધારણ ભૂમિકા ભજવી રહી છે. મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાવી વિવિધ વિસ્તારો માનવ જીવન. વ્યવહારમાં તેનો ઉપયોગ કરવા માટેની અહીં માત્ર કેટલીક શક્યતાઓ છે:

તેની મદદથી, ખગોળશાસ્ત્રીઓએ બ્રહ્માંડના સતત વિસ્તરણને નિર્ધારિત કર્યું, જેના પરિણામે તારાઓ એકબીજાથી દૂર જાય છે.

આ અસર માટે આભાર, ગ્રહો અને અવકાશયાનની ગતિના પરિમાણોને સફળતાપૂર્વક નક્કી કરવાનું શક્ય બને છે.

સામાન્ય રડારના સંચાલનનો સિદ્ધાંત, ટ્રાફિક પોલીસ અધિકારીઓ દ્વારા વાહનની ઝડપ નક્કી કરવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, તે પણ ડોપ્લર શોધ પર આધારિત છે.

અંતે, તેનો ઉપયોગ તબીબી હેતુઓ માટે થાય છે - અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને, ઇન્જેક્શન દરમિયાન નસો અને ધમનીઓને અલગ પાડવામાં આવે છે.

જો તમને કોઈ ભૂલ મળે, તો કૃપા કરીને ટેક્સ્ટનો એક ભાગ પ્રકાશિત કરો અને ક્લિક કરો Ctrl+Enter.