Tabla de Contenidos
Doppler etkisi, dalgayı yayan kaynağa göre hareket halindeki bir gözlemci tarafından algılandığında dalganın frekansındaki değişikliktir . Bu etki, gözlemci kaynağa yaklaştıkça (veya kaynak gözlemciye yaklaştıkça) frekansta bir artışa (ve dalga boyunda bir azalmaya) ve birbirlerinden uzaklaştıkça frekansta bir azalmaya dönüşür.
Bu etkiyi her gün, örneğin Formula 1 yarışlarında olduğu gibi, bize yaklaşan ve uzaklaşan bir arabanın sesindeki perde değişimini gözlemlediğimizde görebiliriz. önünden geçer ve sonra uzaklaşır.
Algıladığımız ton değişikliği, günlük hayatımızda Doppler etkisinin en somut örneği olabilir. Ancak bu etki sadece ses dalgaları için değil, ışık dalgaları dahil her tür dalga için geçerlidir. Bu nedenle Doppler etkisi astronomide ve diğer birçok bilimsel disiplinde büyük önem taşımaktadır.
Doppler etkisi formülü
Doppler etkisi, gözlenen frekansı veya dalga boyunu kaynağınkiyle ilişkilendiren bir çift denklem şeklinde yazılabilir. Uygulaması, dalgaların kaynağının ve gözlemcinin birbirine doğru veya birbirinden uzağa hareket etmesine bağlıdır.
Kaynak gözlemciye yaklaştığında
Bu durumda, kullanılacak denklem veya formül:
Bu denklemlerde f obs , gözlemci tarafından algılanan frekansı temsil eder; f kaynak, kaynağın yaydığı frekanstır; λ dalga boyudur; v , dalganın ortamda yayılma hızıdır ve v kaynak , kaynağın gözlemciye yaklaşma hızıdır.
Görüldüğü gibi denklemler, kaynağın yaklaşma hızı arttıkça gözlemci tarafından algılanan frekansın artacağını, dalga boyunda ise bunun tersinin gerçekleşeceğini öngörmektedir.
Kaynak gözlemciden uzaklaştığında
Bu denklemler, kaynağın hızının işaretinin farkı ile öncekilere eşdeğerdir:
Tüm değişkenler önceki durumdakiyle aynıdır. Bu denklemler, kaynağın uzaklaşma hızı arttıkça gözlemci tarafından algılanan frekansın azalacağını ve dalga boyunun artacağını öngörür.
kırmızıya kayma veya kırmızıya kayma
Işık, boşlukta yaklaşık 300.000 km/s sabit hızla yayılan bir elektromanyetik dalga gibi davranır. Işığın rengini belirleyen, dalga boyu veya frekansıdır. Daha yüksek frekansa veya daha kısa dalga boyuna sahip görünür ışık, mavi ile mor arasında bir renk iken, daha uzun dalga boyuna ve dolayısıyla daha düşük frekansa sahip ışık kırmızıdır.
Bir ışık kaynağından uzaklaştığımızda (veya bir ışık kaynağı bizden uzaklaştığında) Doppler etkisi oluştuğunda, o ışığı kaynağın yaydığından daha düşük frekansta algılarız. Frekanstaki bu değişiklik, algıladığımız ışığın renginin, görünür ışık spektrumunda daha önce olduğundan daha kırmızıya daha yakın olmasına neden olur. Bu nedenle, bu fenomene kayma veya kırmızıya kayma denir.
Görülebileceği gibi, kırmızıya kayma astronomide büyük önem taşır, çünkü miktarının belirlenmesi, diğer gök cisimlerinin bizden uzaklaşma hızını dolaylı olarak belirlememize izin verir. Bu, uzak yıldızlardan ve bulutsulardan gelen ışığın atomik absorpsiyon çizgilerindeki frekans kaymasını belirleyerek gerçekleştirilir.
Kırmızıya kayma olarak adlandırılmasının ışığın kendisinin kırmızı olduğu anlamına gelmediği, daha ziyade frekansının elektromanyetik spektrumda kırmızı rengin frekansının bulunduğu yönde veya anlamda kaydığı anlamına geldiğine dikkat edilmelidir.
Mavi kaydırma veya kaydırma
Maviye kayma, kırmızıya kaymanın zıt etkisidir: bize yaklaşan bir kaynak tarafından yayılan bir ışık dalgasının veya elektromanyetik dalganın frekansındaki artışı ifade eder.
Yer değiştirmenin veya maviye kaymanın etkisi, örneğin polisin bir arabanın hareket hızını belirlemek için kullandığı tabanca hız ölçerlerinde, özellikle LIDAR teknolojisiyle (nesnelerin ölçüm ve algılama sistemi) lazer).
Referanslar
- Juano, A. ve diğerleri (sf). Doppler etkisi ve kırmızı ve maviye geçiş . https://www.ucm.es/data/cont/docs/136-2015-01-27-El%20efecto%20Doppler.pdf adresinden alındı.
- Nuñez, O (sf). Doppler etkisi: kırmızı ve mavi kayma . https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4424/doppler-effect-shift-toward-red-and-blue- adresinden kurtarıldı
- Serway, RA, Beichner, RJ ve Jewett, JW (1999). Fizik: Bilim Adamları ve Mühendisler İçin (Saunders Golden Sunburst Series) (5. baskı ). Philadelphia, PA: Saunders Koleji Yayını.