क्या डॉपलर प्रभाव प्रकाश में होता है?

डॉपलर प्रभाव एक तरंग की आवृत्ति में परिवर्तन है जब एक पर्यवेक्षक द्वारा माना जाता है जो तरंग उत्सर्जित करने वाले स्रोत के संबंध में गति में है । यह प्रभाव आवृत्ति में वृद्धि (और तरंग दैर्ध्य में कमी) के रूप में अनुवाद करता है क्योंकि पर्यवेक्षक स्रोत के पास पहुंचता है (या स्रोत पर्यवेक्षक के पास जाता है) और आवृत्ति में कमी के रूप में वे एक दूसरे से दूर जाते हैं।

हम इस प्रभाव को हर दिन देख सकते हैं जब हम किसी कार के आने और फिर हमसे दूर जाने की आवाज में पिच में बदलाव देखते हैं, जैसे कि फॉर्मूला 1 रेस में। जब कार हमारी ओर आती है तो ध्वनि काफ़ी अधिक होती है। यह सामने से गुजरता है और फिर दूर चला जाता है।

स्वर में परिवर्तन जो हम महसूस करते हैं वह हमारे दैनिक जीवन में डॉपलर प्रभाव का सबसे स्पष्ट उदाहरण हो सकता है। हालाँकि, यह प्रभाव न केवल ध्वनि तरंगों पर लागू होता है, बल्कि प्रकाश तरंगों सहित किसी भी प्रकार की तरंग पर लागू होता है। इस कारण से, डॉपलर प्रभाव का खगोल विज्ञान और कई अन्य वैज्ञानिक विषयों में बहुत महत्व है।

डॉपलर प्रभाव सूत्र

डॉपलर प्रभाव को समीकरणों की एक जोड़ी के रूप में लिखा जा सकता है जो प्रेक्षित आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य को स्रोत से संबंधित करता है। इसका अनुप्रयोग इस बात पर निर्भर करता है कि तरंगों का स्रोत और प्रेक्षक एक दूसरे की ओर बढ़ रहे हैं या दूर जा रहे हैं।

जब स्रोत प्रेक्षक के पास पहुंचता है

इस मामले में, उपयोग करने के लिए समीकरण या सूत्र है:

इन समीकरणों में, f प्रेक्षक द्वारा देखी गई आवृत्ति का प्रतिनिधित्व करता है _; f _{स्रोत} वह आवृत्ति है जो स्रोत उत्सर्जित करता है; λ तरंग दैर्ध्य है; v वह गति है जिसके साथ तरंग माध्यम में फैलती है, और v _{स्रोत} सापेक्ष गति है जिसके साथ स्रोत प्रेक्षक तक पहुंचता है।

जैसा कि देखा जा सकता है, समीकरण भविष्यवाणी करते हैं कि प्रेक्षक द्वारा देखी गई आवृत्ति में वृद्धि होगी क्योंकि जिस गति के साथ स्रोत पहुंचता है, जबकि विपरीत तरंग दैर्ध्य के साथ होता है।

जब स्रोत प्रेक्षक से दूर चला जाता है

स्रोत के वेग के संकेत के अंतर के साथ ये समीकरण पिछले वाले के बराबर हैं:

सभी चर पिछले मामले की तरह ही हैं। ये समीकरण भविष्यवाणी करते हैं कि पर्यवेक्षक द्वारा देखी गई आवृत्ति कम हो जाएगी और तरंगदैर्घ्य उस गति के साथ बढ़ जाएगा जिसके साथ स्रोत घटता है।

रेडशिफ्ट या रेडशिफ्ट

प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग की तरह व्यवहार करता है जो निर्वात में लगभग 300,000 किमी/सेकंड की निरंतर गति से फैलता है। प्रकाश का रंग क्या निर्धारित करता है इसकी तरंग दैर्ध्य या इसकी आवृत्ति है। उच्च आवृत्ति या कम तरंग दैर्ध्य के साथ दृश्यमान प्रकाश नीले और बैंगनी रंग के बीच का रंग होता है, जबकि लंबी तरंग दैर्ध्य वाला प्रकाश और इसलिए कम आवृत्ति लाल होता है।

जब डॉपलर प्रभाव तब होता है जब हम एक प्रकाश स्रोत से दूर चले जाते हैं (या जब एक प्रकाश स्रोत हमसे दूर चला जाता है), हम उस प्रकाश को उस स्रोत से कम आवृत्ति के साथ देखते हैं जो स्रोत उत्सर्जित कर रहा है। आवृत्ति में यह भिन्नता प्रकाश के रंग का कारण बनती है जिसे हम दृश्य प्रकाश के स्पेक्ट्रम में पहले की तुलना में लाल रंग के करीब मानते हैं। इस कारण से इस घटना को शिफ्ट या रेडशिफ्ट कहा जाता है।

जैसा कि देखा जा सकता है, खगोल विज्ञान में रेडशिफ्ट की बहुत प्रासंगिकता है, क्योंकि इसकी मात्रा का ठहराव हमें अप्रत्यक्ष रूप से उस गति को निर्धारित करने की अनुमति देता है जिसके साथ अन्य खगोलीय पिंड हमसे दूर जा रहे हैं। यह दूर के तारों और नेबुला से प्रकाश की परमाणु अवशोषण लाइनों में आवृत्ति बदलाव को निर्धारित करके पूरा किया जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तथ्य यह है कि इसे लाल पारी कहा जाता है इसका मतलब यह नहीं है कि प्रकाश स्वयं लाल है, बल्कि इसकी आवृत्ति उस दिशा या अर्थ में स्थानांतरित हो जाती है जिसमें लाल रंग की आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम में पाई जाती है।

ब्लू शिफ्ट या शिफ्ट

ब्लूशिफ्ट रेडशिफ्ट का विपरीत प्रभाव है: यह एक स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश तरंग या विद्युत चुम्बकीय तरंग की आवृत्ति में वृद्धि को संदर्भित करता है जो हमारे करीब आ रहा है।

विस्थापन या नीले रंग में शिफ्ट होने के प्रभाव का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, पिस्टल स्पीडोमीटर में, जिसका उपयोग पुलिस उस गति को निर्धारित करने के लिए करती है जिसके साथ कार चल रही है, विशेष रूप से वे जो LIDAR तकनीक के साथ काम करते हैं (मापने की प्रणाली और वस्तुओं का पता लगाने की प्रणाली) लेजर)।

संदर्भ

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• Serway, RA, Beichner, RJ, और Jewett, JW (1999)। भौतिकी: वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के लिए (सॉन्डर्स गोल्डन सनबर्स्ट सीरीज़) (5वां ^{संस्करण} )। फिलाडेल्फिया, पीए: सॉन्डर्स कॉलेज पब।