A legfontosabb különbség a hang és a fény Doppler-effektusa között a sebességükben rejlik. A hangban a Doppler-effektus szempontjából fontos a megfigyelő és a forrás sebessége ahhoz a közeghez képest, amelyen a hullámok áthaladnak, míg a fény Doppler-effektusához csak a megfigyelő és a forrás közötti relatív sebességkülönbség a fontos..
Doppler-effektus vagy Doppler-eltolódás egy hullám frekvenciájának változása a hullámforráshoz képest mozgó megfigyelőhöz képest. Ezt a hatást Christian Doppler fizikusról nevezték el. A Doppler-effektus előfordulásának fő oka az, hogy minden egymást követő hullámhegy kibocsátása a megfigyelőhöz közelebbi pozícióból történik (az előző hullám csúcsához képest), amikor a hullámok forrása a megfigyelő felé mozog. Ezáltal minden hullámnak valamivel kevesebb időbe telik, amíg eléri a megfigyelőt, mint az előző hullámhoz. Ezért az egymást követő hullámhegyek megfigyelő végére érkezésének ideje csökken, növelve a frekvenciát. Ez a hullámok összegyűléséhez vezet.
Mi a Doppler-effektus a hangban?
A hangban a Doppler-effektus a megfigyelő által megfigyelt hang frekvenciájának változása a megfigyelő sebessége és a hang forrása miatt, amelyek a hang áthaladó közegéhez viszonyítva. A hanghullámok nem tudnak átjutni a vákuumon; a hang áthaladásához médium szükséges. Ezért az általunk használt közegen (általában a minket körülvevő levegőn) áthaladó hanghullám sebessége befolyásolja a Doppler-effektust.
Általában a hangforrás és a vevő közeghez viszonyított sebessége viszonylag alacsonyabb, mint a hanghullámok sebessége a közegben. Ezért a következő egyenletet használhatjuk a számításokhoz.
Ahol f a frekvencia (megfigyelt), f0 a kibocsátott frekvencia, c a hullámok sebessége a közegben, vr a megfigyelő sebessége a közeghez viszonyítva, és vs a hangforrás sebessége a médium.
A hang Doppler-effektusának számos alkalmazása létezik, beleértve az akusztikus Doppler-áramprofilt, a szirénát, az orvosi alkalmazásokat, például az echokardiogramot, a Leslie-hangszórót stb.
Mi a Doppler-effektus fényben?
Doppler-effektus a fényben a fény frekvenciájának a megfigyelő által észlelt látszólagos változása a megfigyelő és a fényforrás közötti relatív mozgás következtében. A fény egyfajta elektromágneses hullám, amelynek áthaladásához nincs szükség közegre. Ezért úgy tekinthetjük, hogy a fény vákuumon halad át. A vákuumon áthaladó hullámok esetében a Doppler-effektus csak a megfigyelő és a fényforrás relatív sebességétől függ.
Például Doppler-effektus segítségével leírhatjuk a vöröseltolódás és a kékeltolódás jelenségeit. Ha a látható fényt vesszük figyelembe, amikor a fényforrás távolodik a megfigyelőtől, akkor a megfigyelő által vett frekvencia alacsonyabb lesz, mint a fényforrás által kibocsátott frekvencia. Ezt hívják vöröseltolódásnak. Továbbá, ha a fényforrás a megfigyelő felé mozog, a megfigyelő által vett frekvencia nagyobb lesz, mint az átvitt frekvencia. Ekkor a fény frekvenciája eltolódik a látható fény tartományának magas frekvenciájú vége felé, ami kékeltolódáshoz vezet.
Mi a különbség a hang és a fény Doppler-effektusa között?
A hanghullámok egy közegen keresztül terjednek, míg a fénynek nincs szüksége közegre az áthaladáshoz. Ezért a legfontosabb különbség a hang és a fény Doppler-effektusa között az, hogy a hang Doppler-effektusához a megfigyelő és a forrás sebessége ahhoz a közeghez viszonyítva van, amelyen a hullámok áthaladnak, míg a Doppler-effektus fényben., csak a megfigyelő és a forrás közötti relatív sebességkülönbség a fontos.
Az alábbi infografika táblázatos formában felsorolja a hang és a fény Doppler-effektusa közötti különbséget.
Összefoglaló – Doppler-effektus hang kontra fényben
A hanghullámok egy közegen keresztül terjednek, míg a fénynek nincs szüksége közegre az áthaladáshoz. Ezért a hangban a Doppler-effektus szempontjából a megfigyelő és a forrás sebessége ahhoz a közeghez viszonyítva, amelyen a hullámok áthaladnak, míg a fényben a Doppler-effektushoz csak a megfigyelő és a hangforrás közötti relatív sebességkülönbség a fontos. forrás fontosak. Így ez a legfontosabb különbség a hang és a fény Doppler-effektusa között.
