Zvuk, svjetlosna frekvencija i Doplerov efekt

Frekvencija zvuka ima karakteristike,karakteristično za niz drugih pojava koji se šire valom. To vrijedi, na primjer, za svjetlost ili rentgenske zrake. Frekvencija zvuka je određena fizička količina, koju karakterizira stalan broj ponavljanja. Određuje se omjerom broja valova u razdoblju u kojem nastaju. Na primjer, frekvencija zvuka određuje njegov tonski ton koji čujemo. Ili ne čujemo jesu li vibracije izvan raspona naših slušnih mogućnosti - infracrvenog ili ultrazvučnog. Ako govorimo o zračenju svjetlosti, tada ovisno o njegovoj frekvenciji i valnoj duljini vidimo različite boje spektra: od crvene do plave.

Učestalost zvuka i doplerski efekt

Zanimljiv je fenomen povezan sVrijednost se naziva Dopplerov efekt (imenom pronalazača). Može se promatrati na primjeru svjetlosnih valova, ali brzina širenja svjetlosti vrlo je velika (oko 300 tisuća kilometara u sekundi), a to ga otežava promatrati u svakodnevnim uvjetima. A brzina širenja zvučnih valova je primjetno manja. Pa što je Dopplerov efekt? Zamislite da se nalazite sa strane autoceste i da se automobil s radnom sirenom približava izdaleka. Kad je još daleko, tutnjava sirene će vam zvučati gluho. To znači da je frekvencija zvuka niska. Ali što se više približava, to će se povećavati sve više i više.

Možete čuti sve više i višezvučni ton koji će dosegnuti vrhunac kada vas automobil prođe. Kad vas objekt prođe i počne se ponovo udaljavati, valna duljina zvuka opet će se smanjivati ​​(doslovno, glatko ako je ovo crtano). To se događa zato što zvuk sirene stroj najprije „uhvati“ stroj na neki način, čime se skraćuje udaljenost između korita (žljebova) vala i pojačava ton, a naprotiv, „bježi“, što rezultira izlaskom vala. Zapravo se to naziva Doplerov efekt.

Vrijednost učinka

Međutim, ne treba pretpostaviti da je Doplerov efektje suha činjenica iz svijeta elektrodinamike. Upravo se to znanje široko koristi u modernim zvučnim radarima, a temelje se na mjerenju valnih frekvencija. I na isti način prometna policija određuje brzinu automobila, a druge relevantne službe određuju brzinu aviona, rijeka itd. Sigurnosni alarmi koji reagiraju na unutarnji promet također rade na ovom principu.

Otkriće Edwina Hubblea

Ali možda najznačajnije otkrićes tim učinkom povezan je Hubbleov zakon. Davne 1929. godine američki astronom Edwin Hubble uperio je svoj teleskop u zvjezdano nebo. Promatrajući udaljene galaksije, otkrio je zanimljivost. Mnoge od ovih galaksija bile su obavijene nekom vrstom crvene maglice. Kako se zvuk predmeta koji se udaljava čuje za nas sve više, tako se i tijelo tijela koje se povlači čini crvenkastim za ljudsko oko. To je doslovno značilo da galaksije odlijeću od nas. Zanimljivo je da što se galaksija nalazi dalje, to se brže odmiče. Ovo je zapažanje u velikoj mjeri pridonijelo ideji širenja svemira i Velikog praska kao njegovog početka, najpopularnijeg među modernim astrofizičarima.