Звук, светлосна фреквенција и Доплеров ефекат

Фреквенција звука има карактеристике којекарактеристична за низ других појава које се шире таласом. То важи, на пример, за светлост или рендгенске зраке. Фреквенција звука је физичка величина коју карактерише константан број понављања. Одређује се односом броја таласа и временског интервала током којег настају. На пример, фреквенција звука одређује висину тона коју чујемо. Или не чујемо, ако су вибрације ван граница наших слушних могућности - инфра- или ултразвука. Ако говоримо о светлосном зрачењу, тада, у зависности од његове фреквенције и таласне дужине, видимо различите боје спектра: од црвене до плаве.

Фреквенција звука и Доплеров ефекат

Занимљив феномен повезан са разматранимвеличина назива се Доплеров ефекат (по имену научника пионира). Такође се може посматрати на примеру светлосних таласа, али брзина ширења светлости је врло велика (око 300 хиљада километара у секунди), а то је много теже посматрати је у свакодневним условима. А брзина ширења звучних таласа је приметно мања. Па, шта је Доплеров ефекат? Замислите да сте на страни аутопута, а аутомобил са сиреном се приближава издалека. Кад је још далеко, тутњава сирене чиниће вам се глувом. То значи да је фреквенција звука ниска. Али како се приближавате, то ће све више расти.

Моћи ћете да чујете све више и вишезвучни тон који досеже врхунац када возило пролази поред вас. Када објекат прође поред вас и почне се поново удаљавати, таласна дужина звука ће поново почети да се смањује (дословно, да се изглади, ако је то приказано на графикону). То је из разлога што звук сирене машина на неки начин прво „ухвати“, што скраћује растојање између корита (гребена) таласа и чини тон вишим, а затим, напротив, „бежи“, услед чега се чини да се талас „изглађује“. Заправо, ово се назива Допплеров ефекат.

Вредност ефекта

Међутим, не треба претпостављати да је Доплеров ефекатје нека сува чињеница из света електродинамике. То је знање које се широко користи у модерним звучним радарима, који се заснивају на мерењу таласних фреквенција. И на исти начин, саобраћајна полиција одређује брзину возила, а друге релевантне службе одређују брзину летелице, речне струје итд. Сигурносни аларми који реагују на кретање у соби раде према овом принципу.

Откриће Едвина Хабла

Али можда најзначајније открићеповезан са овим ефектом је Хубблеов закон. Давне 1929. године амерички астроном Едвин Хуббле уперио је свој телескоп у звездано небо. Посматрајући удаљене галаксије, открио је занимљиву ствар. Многе од ових галаксија су обавијене неком врстом црвене маглице. Како се звук предмета који се удаљава чује за нас све више, тако и тело тела које се повлачи изгледа црвенкасто за људско око. То је буквално значило да галаксије лете од нас. Занимљиво је да што се галаксија налази даље, брже се одмиче. Ово запажање је у великој мери допринело идеји свемира и Великог праска као његовог почетка, најпопуларнијег међу модерним астрофизичарима.