منو
 کاربر Online
1011 کاربر online
تاریخچه ی: اثر دوپلر


!دید کلی
اثر دوپلر عبارت است از تغییر بسامد موج مشاهده شده در نتیجه حرکت نسبی بین چشمه موج و ناظر.

شاید هم متوجه زیاد و کم شدن صدای اتومبیلی که در کنار جاده قرار گرفته اید ، به ترتیب با نزدیک و دور شدن آن به خود شده اید. کم و زیاد شدن صدای اتومبیل همان اثر دوپلر حاصل از حرکت نسبی اتومبیل نسبت به شمایی است که در کنار جاده ایستاده اید.

تغییر بسامد برای تمام انواع امواج ، از جمله امواج آب ، امواج فشار یا صوت و نور روی می دهد.
!تاریخچه
این پدیده ابتدا توسط ریاضیدان و فیزیک دان اتریشی ، یوهان کریستیان دوپلر ، که در وین پراگ کار می کرد توصیف و تحلیل شد. دوپلر در سال 1842 ، در مقاله ای با عنوان «درباره نور رنگی ستاره های دوگانه و بعضی ستاره های دیگر آسمان» فرمول صحیح حرکت چشم یا ناظر را در امتداد خط واصل آنها بدست آورد. اما کاربرد این اصل برای ستاره هایی ک عنوان دوگانه داشتند ، درست نبود.

نخستین تحقیق تجربی اثر صوتی دوپلر در سال 1845 توسط بویز بالوت در اوترخت صورت گرفت. اولین تایید آزمایشگاهی اثر اپتیکی رابلو پالسکی ، با ابداع اسبابی ابتکاری با آینه های چند گانه چرخان ، بدست آورد.
!امواج مکانیکی و اثر دوپلر
اثر دوپلر برای امواج روی آب (امواج مکانیکی) را به آسانی می توان مشاهده کرد. اگر آب ساکن باشد ، آشفتگی مکانیکی ای که مثلا با انداختن یک سکه کوچک در ظرف آب ایجاد می شود ، موجی دایره ای بوجود می آورد که از آن نقطه به اطراف گسیل می شود. تعدادی سکه متوالیا در یک نقطه انداخته شوند ، یک رشته امواج دایره ای هم مرکز ایجاد می کنند. اما وقتی چشمه حرکت می کند ، برای مثال هنگامی که سکه ها از دستی رها می شود که بر فراز ظرف حرکت می کند ، امواج دایره ای حاصل دیگر هم مرکز نیستند.
!امواج الکترومغناطیسی و اثر دوپلر
انتقال دوپلر در نور ، اثری است که اساسا متفاوت با همتای صوتی آن و نشانه ای است از ماهیت نسبیتی نور. بنابر نظریه آلبرت انشتین ، امواج الکترومغناطیسی ، که نور هم جزو آنهاست ، در هر چارچوب مرجع لختی با سرعت ثابت m/s ..... منتشر می شود. درنتیجه ، چارچوب مرجع یا محیط مادی برتری وجود ندارد ، و اثر دوپلر در نورتنها به سرعت نسبی بین چشمه و ناظر بستگی دارد.

محاسبه رابطه انتقال دوپلر ، روی اثر نسبیتی اتساع زمان استوار است. اگر چشمه و ناظر در امتداد خط راست و اصل شان حرکت کنند و V سرعت نسبی آنها باشد بدست می آوریم:

که در آن f̥ فرکانس دریافتی توسط ناظر و fs فرکانس گسیل شده از چشمه و c سرعت نور است. وقتی که v/c کوچک است می توانیم رابطه (1) با تقریب بصورت رابطه زیر نشان دهیم که نتایج خوبی دارد.
(2) ......
معادله (2) را می توان برای محاسبه سرعت هایی که ستاره ها به زمین نزدیک یا از آن دور می شوند به کار برد ، و با استفاده از انتقال نور آنها سرعت شان را بدست آورد. همانند مورد امواج مکانیکی ، اگر چشمه و ناظر در امتداد خط واصلشان حرکت نکنند ، باید تصحیحی د رمعادله (1) صورت گیرد. اگر زاویه بین خط راستی که از ناظر به چشمه رسم می شود و تفاضل برداری سرعت هایشان را از دیدگاه چارچوب ناظر با V̥ نشان دهیم ، داریم:
(3)
در حالت کلی معادله (3) را می توان مرکب از دو عامل ؛ اثر عرضی دوپلر ، و اثر شعاعی دوپلر ، در نظر گرفت. بسامد دریافتی متناسب با ..... است که این عامل صرفا نسبیتی و مستقل از جهت حرکت است که اثر عرضی دوپلر می نامند.
عامل دو که فرکانس دریافتی بطور معکوس با آن متناسب است به اثر شعاعی دوپلر معروف است.
!کاربرد اثر دوپلر
خفاش ها ، برای اینکه با استفاده از پژواک جای یکدیگر و همچنین جای حشرات و شکار خود را تشخیص دهند ، از طریق گسیل امواج صوتی بسیار ریزی که معمولا برای گوش انسان قابل شنیدن نیست ، به اثر دوپلر وابسته اند. سرعت سنجی دوپلری ، روشی است که در آن نمایه سرعت در شاره با اندازه گیری تغییر بسامد علامت گسیل شده و دریافت شده و به کمک بلورهای مبدل ، بازسازی می شود.

کاربرد چشم گیر روش سرعت سنجی دوپلری در پزشکی ، و در تشخیص بی نظمی های جریان خون در اندام زنده است که با استفاده از یک کاونده فراصوتی که به همراه سوند وارد سرخرگ می شود تحقق می یابد.

آشکارسازهای سرعت در خودروهای پلیس از اثر دوپلر برای امواج الکترومغناطیسی ، با بسامدهایی که در چند نوار بسامدی میکرو موج در نظر گرفته شده اند ، استفاده می کنند.
!مباحث مرتبط با عنوان
*((انبساط عالم))
*((انتقال به سرخ))
*((انتقال به لورنتس))
*((سرعت موج))
*((طول موج))
*((نسبیت خاص))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 دوشنبه 11 مهر 1384 [06:13 ]   6   مجید آقاپور      جاری 
 دوشنبه 11 مهر 1384 [05:26 ]   5   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 چهارشنبه 06 مهر 1384 [16:46 ]   4   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 چهارشنبه 25 آذر 1383 [05:18 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 جمعه 20 آذر 1383 [15:16 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 یکشنبه 08 آذر 1383 [15:04 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..