Големина на текста:
ЕФЕКТ НА ДОПЛЕР. УДАРНИ ВЪЛНИ
Когато източник, излъчващ вълни, се движи към наблюдателя, дължината на вълната
намалява. При отдалечаване на източника тя, напротив, се увеличава. Доплеровият
ефект е промяната на приеманата от приемника честота или дължина на вълна, когато
източникът и/или приемникът се движат по направление един към друг. Честотата се
увеличава, когато източникът и наблюдателят се доближават и намалява, когато те се
отдалечават. За вълни, разпространяващи се в някаква среда, например звук във въздух,
трябва да се отчита поотделно движението спрямо средата на излъчвателя и приемника.
За вълни, неизискващи среда за разпространението си, например светлина или
електромагнитни вълни, е от значение само скоростта един спрямо друг на излъчвателя
и приемника.
Доплеровият ефект е описан за пръв път от Кристиян Андреас Доплер през 1842 г.
Доплер е изследвал промяната на честотата на звуковите вълни при преместване на
звуковия източник спрямо неподвижен наблюдател. Той провежда следния
експеримент: в продължение на два дни използва влак, натоварен със свирещи
тромпетисти като на всеки отделен опит влакът се движи с различна скорост. В
експеримента участва музикант, способен да различи промяната във височината на
тоновете при приближаването и отдалечаването на влака. Макар че Доплер не успява
да приложи теорията си за светлината, по-късно става ясно, че доплеровият ефект важи
и за светлинните вълни и това се превръща в основно доказателство за разширяването
на Вселената. Ефектът на Доплер се проявява в изменението на честотата на сигналите,
отразени (излъчени) от движещи се обекти Ефектът на Доплер има важно значение в
астрономията, хидро- локацията и радиолокацията. В астрономията по доплеровското
отместване на определена честота на излъчваната светлина може да се съди за
скоростта на движението на звездите по линията на нейното наблюдение.
Когато излъчвате- лят и приемникът се приближават, Приемникът чува по-висока
честота от реално излъчваната. Обратен ефект – честотата на сигнала намалява когато
излъчвателят и приемникът се отдалечават. Светлината и радиовълните се държат по
подобен начин. Полицията използва ефекта на Доплер, за да определя скоростта на
автомобилите, като измерва колко е дълга вълната на отразен от тях радиосигнал.
Светлината е трептене, вълново движение на електромагнитно поле. Както отбелязахме
в гл. 5, видимата светлина има извънредно малка дължина на вълната - от четиридесет
до осемдесет милионни части от метъра. Човешкото око възприема светлинните вълни
с различна дължина като различни цветове, като най-голяма дължина имат вълните,
съответстващи на червения край на спектъра, а най-малка - отнасящите се до синия
край. Сега си представете източник на светлина, намиращ се на постоянно разстояние
от нас, например звезда, излъчваща светлинни вълни с определена дължина. Дължината
на регистрираните вълни ще бъде същата като дължината на излъчваните. Но да
предположим, че източникът на светлина започне да се отдалечава от нас. Както и в
случая със звука дължината на светлинната вълна се увеличава, а това означава, че
спектърът ще се измести по посока на червения край.
Като доказва съществуването на други галактики, Хъбъл се занимава през следващите
години с определяне на разстоянието до тях и с наблюдаване на техните спектри. По
това време мнозина предполагат, че галактиките се движат безпорядъчно, и очакват, че
броят на спектрите, изместени към синята страна, ще бъде приблизително същия като
броя на спектрите, изместени към червената. Затова било съвсем неочаквано
откритието, че спектрите на повечето галактики показват червено изместване - почти
всички звездни системи се отдалечават от нас! Още по-удивителен се оказал фактът,
открит от Хъбъл и обнародван през 1929 г.: червеното изместване на галактиките няма
случайна величина, а право пропорционална на отдалечеността им от нас. С други
думи, колкото е по-далече от нас една галактика, толкова по-бързо се отдалечава! От
което следва, че Вселената не може да е статична, неизменна в размерите си, както се
смятало по-рано. В действителност тя се разширява: разстоянието между галактиките
постоянно нараства.
Осъзнаването, че Вселената се разширява, предизвикало истинска революция в
умовете, една от най-великите през ХХ век. Когато погледнем назад, изглежда
удивително, че никой не се е сетил за това по-рано. Нютон и другите велики умове би
трябвало да разберат, че статичната Вселена не може да бъде стабилна. Дори ако в
някой момент тя се окаже неподвижна, взаимното привличане на звездите и
галактиките ще доведе до нейното свиване. Дори Вселената да се разширява
относително бавно, гравитацията в крайна сметка трябва да сложи край на
разширяването и да предизвика свиване. Но ако скоростта, с която се разширява
Вселената, е по-голяма от известна критична точка, гравитацията няма да го спре
никога и Вселената ще продължи да се разширява вечно.
Тук виждаме далечно сходство с ракета, издигаща се от повърхността на Земята. При
относително ниска скорост привличането в края на краищата ще спре ракетата и тя ще
започне да пада надолу. От друга страна, ако скоростта на ракетата е по-голяма от
критичната (повече от 11.2 километра в секунда), привличането не може да я удържи и
тя ще напусне завинаги Земята.
Като се има предвид теорията за привличането на Нютон, подобно поведение на
Вселената би могло да се предскаже във всеки момент през ХІХ или ХVІІІ век и дори в
края на ХVІІ век. Но вярата в статичната Вселена била толкова силна, че заблудата
запазила властта си над умовете до началото на ХХ век. Дори Айнщайн бил толкова
убеден в статичността на Вселената, че през 1915 г. внесъл специална поправка в
общата теория за относителността, добавяйки изкуствено в уравнението особен член,
получил името космологична константа и осигуряващ статичността на Вселената.
Космологичната константа се проявявала като въздействие на някаква нова сила -
"антигравитация", която, за разлика от другите сили, нямала някакъв определен
източник, а просто била неотменимо свойство, присъщо на пространство-времето. Под
влиянието на тази сила пространство-времето разкривало вродена тенденция към
разширяване. Подбирайки величината на космологичната константа, Айнщайн можел
да варира със силата на тенденцията. С нейна помощ той успял да уравновеси
взаимното привличане на цялата съществуваща материя и да получи статична Вселена.
По-късно Айнщайн отхвърлил идеята за космологичната константа, признавайки я за
своя "най-голяма грешка". Както скоро ще се убедим обаче, днес има причини да се
смята, че в края на краищата Айнщайн може би е имал право, въвеждайки
космологичната константа. Но Айнщайн сигурно е бил най-угнетен от това, че е
позволил на вярата си в неподвижната Вселена да зачеркне извода, че Вселената трябва
да се разширява, извод, предсказан от собствената му теория. Изглежда само един
човек разгледал това свойство на общата теория за относителността и го приел
сериозно. Докато Айнщайн и другите физици се опитвали да подминат нестатичната
Вселена, руският физик и математик Александър Фридман, напротив, настоявал, че
Вселената се разширява.
Фридман направил за Вселената две много прости предположения: че изглежда
еднакво, в каквато и посока да гледаме, и че даденото положение е вярно, независимо
от каква точка на Вселената гледаме. Опирайки се на тези две идеи и решавайки
уравненията от общата теория за относителността, той доказал, че Вселената не може
да бъде статична. Така през 1922 г., няколко години преди откритието на Едуин Хъбъл,
Фридман предсказал точно разширяването на Вселената!
Предположението, че Вселената изглежда еднакво във всяка една посока, не
съответства напълно на действителността. Вече знаем например, че звездите от нашата
Галактика оформят върху нощното небе ясна светла ивица - Млечния път. Но ако
погледнем отделните галактики, броят им ще бъде повече или по-малко равен във
всичките части на небето. Така че Вселената изглежда почти еднаква във всяка една
посока, ако се наблюдава в голям мащаб по отношение на разстоянието между
галактиките и се игнорират разликите в малките мащаби.
Представете си, че сте в гора, където дърветата растат безразборно. Като погледнете в
една посока, ще видите най-близкото дърво на метър от себе си. В друга посока най-
близкото дърво ще е на разстояние три метра. В трета ще видите няколко дървета на
един, два и три метра от себе си. Не изглежда гората да е еднаква във всички посоки.
Но ако вземете под внимание всичките дървета в радиус от един километър, разликата
ще се усредни и ще видите, че гората е еднаква във всички направления (рис. 18).

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.
КОМЕНТАРИ
(1-10 от 1)
bebals94 написа на 25 апр 2010 ОТГОВОРИ
ученичка на 15 години от Пловдив , ОУ "Св. Св. Кирил и Методий", Войводиново
DOBRA RABOTA MI SVAR6I
 
Домашни по темата на материала
Формула за пътя при трептене
добавена от Elis473 29.09.2015
0
3
Моля за помощ по физика!
добавена от milenka9 08.10.2013
0
19
Моля за помощ по физика за 8 клас!
добавена от milenka9 08.10.2013
0
4
Моля ви за помощ!!!!
добавена от aksi_radeva 20.10.2014
1
7
моля помогнете ! за утре е
добавена от leon_havier2 19.10.2014
1
4
Подобни материали
 

Ултразвук - доклад

10 май 2008
·
607
·
2
·
373
·
751
·
3
·

Подробен доклад относно физическото явление ултразвук.
 

Конспект по физика 1 част за студентите от еф за учебната 2001/2002г

01 дек 2006
·
487
·
2
·
292
·
120

Предмет на физиката. Връзки на физиката с другите науки. Раздели на физиката. Физични величини. Видове физични величини. Физични закони. Физични модели.
 

Спирални галактики

21 мар 2008
·
169
·
2
·
343
·
133

Спиралните галактики напомнят на детска въртележка. Те са въртящи се дискове от газ (предимно водород), прах и звезди. С телескоп или бинокъл ярките ядра на галактиките може да бъдат видяни, но спиралните ръкави са бледи и трудно могат да бъдат...
 

Ефект на Доплер

06 ное 2011
·
43
·
2
·
518
·
94

Изменението на честотата на вълната, породено от относително движение на източника на вълна и наблюдателя (приемника), се нарича ефект на Доплер и важи за всички видове вълни...
 

Пиезоелектричен ефект

15 ное 2011
·
44
·
10
·
128

Ефект на възникване на поляризация на диелектрик под въздействие на механично напрежение (нарича се пряк пиезоелектрически ефект). Съществува и обратен пиезоелектричен ефект - възникване на механични...
 
Онлайн тестове по Физика
Тест по физика за 9-ти клас над Електростатика
тематичен тест по Физика за Ученици от 9 клас
Тестът съдържа 11 въпроса от раздел Електростатика с решаване на задачи и превръщане на единици. Всеки въпрос съдържа само един верен отговор.
(Труден)
11
335
1
04.12.2013
Тест по физика за 10-ти клас над раздел Светлина
тематичен тест по Физика за Ученици от 10 клас
Тестът е подходящ за тематична проверка след изучаването на раздел Светлина от физиката за 10 клас. Съдържа 10 въпроса, всеки от които има само един верен отговор.
(Труден)
10
68
2
10.09.2014
» виж всички онлайн тестове по физика

Ефект на Доплер

Материал № 341241, от 19 май 2009
Свален: 153 пъти
Прегледан: 268 пъти
Качен от:
Предмет: Физика
Тип: Доклад
Брой страници: 3
Брой думи: 815
Брой символи: 7,045

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Ефект на Доплер"?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Последно видяха материала
Сродни търсения