Son, fréquence lumineuse et effet Doppler

Частота звука обладает характеристиками, caractéristique d'un certain nombre d'autres phénomènes se propageant à travers l'onde. Cela est vrai, par exemple, pour la lumière ou les rayons X. La fréquence du son est une certaine quantité physique, qui se caractérise par un nombre constant de répétitions. Elle est déterminée par le rapport entre le nombre de vagues et la période de temps pendant laquelle elles se produisent. Par exemple, la fréquence d’un son détermine sa hauteur, ce que nous entendons. Ou nous ne savons pas si les vibrations sont hors de portée de nos capacités auditives - infra ou ultrasons. Si nous parlons de rayonnement lumineux, en fonction de sa fréquence et de sa longueur d'onde, nous voyons différentes couleurs du spectre: du rouge au bleu.

Fréquence sonore et effet Doppler

Un phénomène intéressant lié à lala magnitude est appelée effet Doppler (par le nom du découvreur). On peut l'observer avec l'exemple des ondes lumineuses. Cependant, la vitesse de propagation de la lumière est très élevée (environ 300 000 kilomètres par seconde), ce qui rend difficile son observation dans les conditions quotidiennes. Et la vitesse de propagation des ondes sonores est sensiblement inférieure. Alors, quel est l'effet Doppler? Imaginez que vous êtes au bord d'une autoroute et qu'une voiture avec une sirène en marche approche de loin. Quand il est encore loin, le son d'une sirène vous semblera sourd. Cela signifie que la fréquence du son est basse. Mais à mesure qu'il approche, il augmentera de plus en plus.

Vous pourrez entendre de plus en plus hautla tonalité audible qui culmine lorsque le véhicule passe devant vous. Lorsque l'objet passe devant vous et recommence à s'éloigner, la longueur d'onde du son recommence à diminuer (littéralement, pour se lisser, si elle est représentée sur un graphique). Cela se produit pour la raison que le son de la sirène au début «rattrape» en quelque sorte la machine, ce qui raccourcit la distance entre les creux (crêtes) de la vague et rend le ton plus élevé, puis, au contraire, «s'enfuit», ce qui fait que la vague semble «se lisser». En fait, cela s'appelle l'effet Doppler.

Valeur d'effet

Cependant, il ne faut pas supposer que l'effet Dopplerest un fait sec du monde de l'électrodynamique. C'est cette connaissance qui est largement utilisée dans les radars sonores modernes, qui sont basés sur la mesure des fréquences d'ondes. Et de la même manière, la police de la circulation détermine la vitesse des véhicules, et d'autres services pertinents déterminent la vitesse des aéronefs, les courants fluviaux, etc. Les alarmes de sécurité qui répondent aux mouvements dans la salle fonctionnent également selon ce principe.

Découverte d'Edwin Hubble

Mais peut-être la découverte la plus importanteassocié à cet effet est la loi de Hubble. En 1929, l'astronome américain Edwin Hubble a pointé son télescope dans le ciel étoilé. En observant des galaxies lointaines, il a découvert une chose intéressante. Beaucoup de ces galaxies ont été enveloppées dans une sorte de brume rouge. Comme le son d'un objet en recul est entendu plus haut pour nous, de même la couleur d'un corps en recul apparaît rougeâtre à l'œil humain. Cela signifiait littéralement que les galaxies s'envolaient loin de nous. Fait intéressant, plus la galaxie est éloignée, plus elle s'éloigne rapidement. Cette observation a largement contribué à l'idée de l'Univers en expansion et du Big Bang comme son début, le plus populaire parmi les astrophysiciens modernes.