Bølgelængde og Doppler-effekt

Bølgelængde og Doppler-effekt
Bølgelængde og Doppler-effekt
Anonim

Vi kender alle fra skolen til et sådant fænomen som bølgelængden af lys eller lyd. Bølgefrekvensen (lyd eller elektromagnetisk stråling) er en bestemt fysisk størrelse, karakteriseret ved et vist antal gentagelser. Bølgens frekvens bestemmes af forholdet mellem gentagelser og det tidsrum, hvor de forekommer. For eksempel, når bølgelængden af en lydbølge øges, hører vi en højere tonehøjde og taler om dens højere frekvens. Det er interessant, at vi kun kan høre og se i et bestemt område af et sådant spektrum - lys eller lyd. Alt over eller under det kalder fysikere infra- eller ultrabølgestråling.

bølgelængde
bølgelængde

Bølgelængde og Doppler-effekt

Dette fænomen er forbundet med et så interessant fysisk mønster som Doppler-effekten (opkaldt efter dens opdager). En lignende effekt kan observeres på eksemplet med både lys- og lydbølger. Imidlertid er udbredelseshastigheden af førstnævnte for stor til at bemærke deres ændring uden specielle enheder. Men på eksemplet med lyd spores Doppler-effekten meget let i vores daglige liv! Husk, hvad du hører, når du står på en jernbanestation i det øjeblik, hvor et tog nærmer sig den langvejs fra! Når toget stadig er langt væk, vil dets lyd virke dæmpet for dig. Det vil sige, bogstaveligt t alt, at lydens bølgelængde i dette øjeblik er lav. Men som kilden til dette

lys bølgelængde
lys bølgelængde

lyden og dens frekvens vil stige. Nu hører vi en stadig højere tone. Dette skyldes, at lyden, der udsendes af kompositionen, bogstaveligt t alt indhenter sin egen kilde, hvilket gør frekvensen af bølgerne stadig højere. Og jo hurtigere toget nærmer sig, jo mere vil bølgelængden stige. Og omvendt: Når lydkilden fjernes, vil dens bølger blive mere og mere udjævnet, og vi vil høre den lavere og lavere. Faktisk kaldes dette fænomen Doppler-effekten.

Øvelse af effekten

Man skal ikke tro, at regelmæssigheden kun er et interessant fysisk faktum. Denne viden er meget brugt i moderne teknologier. Så f.eks. opfanger færdselspolitiets radar lyden af en bil, der nærmer sig, og angiver fart. Sikkerhedsvagter arbejder i øvrigt også efter samme princip

lydbølgelængde
lydbølgelængde

alarmer, der reagerer på bevægelse i rummet.

Lysbølgelængde i rummet

Men den måske mest betydningsfulde opdagelse relateret til dette mønster af bølgeudbredelse er den såkaldte Hubble-lov. Tilbage i 1929 opdagede den amerikanske astronom Edwin Hubble, der kiggede på stjernehimlen gennem sit teleskop, et interessant træk. Faktum er, at mange fjerne galakser har en rødlig glød. Da Hubble vidste om Doppler-effekten, forbløffede han verden med sensationelle konklusioner. Faktum er, at den rødlige glød i tilfælde af en lysbølge betød det samme som lydens stigende tonehøjde: Kilden bevægede sig væk. Det vil sige, at galakserne selv var på vej væk. Og en lignende effekt er fundet i alle dele af rummet, uanset hvor teleskopet peger. Således blev det for første gang praktisk t alt opdaget, at vores univers udvider sig.

Anbefalede: