Frekvens av lyd, lys og Doppler-effekt

Frekvens av lyd, lys og Doppler-effekt
Frekvens av lyd, lys og Doppler-effekt
Anonim
lydfrekvens
lydfrekvens

Lydens frekvens har egenskaper som også er karakteristiske for en rekke andre fenomener som forplanter seg ved hjelp av en bølge. Dette gjelder for eksempel lys eller røntgenstråler. Lydfrekvens er en viss fysisk størrelse, som er preget av et konstant antall repetisjoner. Det bestemmes av forholdet mellom antall bølger og tidsperioden de oppstår. For eksempel bestemmer frekvensen til en lyd tonehøyden vi hører. Eller vi hører ikke om vibrasjonene er utenfor grensen for våre auditive evner – infra- eller ultralyd. Hvis vi snakker om lysstråling, så ser vi forskjellige farger i spekteret, avhengig av frekvensen og bølgelengden: fra rødt til blått.

Lydfrekvens og dopplereffekt

Et interessant fenomen knyttet til mengden som vurderes kalles Doppler-effekten (oppk alt etter oppdageren). Det kan også observeres ved å bruke lysbølger som eksempel, men lysets forplantningshastighet er veldig høy (ca. 300 tusen kilometer per sekund), og dette gjør det svært vanskelig å observere det i hverdagslige forhold. Og forplantningshastigheten til lydbølger er merkbart lavere. Så hva er dopplereffekten? Tenk deg at du er på siden av en hovedvei ogen bil med fungerende sirene nærmer seg langveis fra. Når han fortsatt er langt unna, vil sirenens brøl virke døvt for deg. Dette betyr at lydfrekvensen er lav. Men etter hvert som den kommer nærmere, vil den vokse mer og mer.

lydens bølgelengde
lydens bølgelengde

Du vil kunne høre en høyere og høyere tonehøyde, som vil toppe seg når bilen passerer deg. Når objektet passerer deg og begynner å bevege seg bort igjen, vil bølgelengden til lyden igjen avta (bokstavelig t alt, jevne ut, hvis den er avbildet på en graf). Dette skjer av den grunn at lyden av sirenen først på en eller annen måte "fanges opp" av maskinen, noe som forkorter avstanden mellom bølgedalene og gjør tonen høyere, og deretter tvert imot, "løper bort", som et resultat av at bølgen så å si "jevner ut". Dette kalles faktisk Doppler-effekten.

Effektverdi

Man skal imidlertid ikke anta at Doppler-effekten er et tørt faktum fra elektrodynamikkens verden. Det er denne kunnskapen som er mye brukt i moderne lydradarer, som er basert på måling av bølgefrekvenser. Og på samme måte bestemmer trafikkpolitibetjenter hastigheten på kjøretøy, og andre relevante tjenester bestemmer hastigheten på fly, elveløp osv. Innbruddsalarmer som reagerer på bevegelser i rommet fungerer også etter dette prinsippet

lydfrekvensen er
lydfrekvensen er

Discovery of Edwin Hubble

Men kanskje den viktigste oppdagelsen knyttet til denne effekten er Hubble-loven. Tilbake i 1929 sendte den amerikanske astronomen Edwin Hubble sinteleskop inn i stjernehimmelen. Ved å observere fjerne galakser oppdaget han en interessant ting. Mange av disse galaksene var innhyllet i en glorie av rød dis. Akkurat som lyden av en vikende gjenstand høres for oss i en høyere tonehøyde, så virker fargen på en vikende kropp rødlig for det menneskelige øyet. Dette betydde bokstavelig t alt at galaksene fløy bort fra oss. Interessant nok, jo lenger unna en galakse er, jo raskere trekker den seg tilbake. Denne observasjonen bidro sterkt til den mest populære ideen blant moderne astrofysikere om det ekspanderende universet og Big Bang som begynnelsen.

Anbefalt: