Эффект Допплера

При движении источника и(или) приемника звуковых волн относительно среды, в которой распространяется звук, воспринимаемая приемником частота ν, может оказаться отличной от частоты звука ν₀, испускаемого источником. Это явление называется эффектом Допплера (Doppler Ch., 1803-1853).

Частота звука, воспринимаемая приемником, определяется по формуле:

где c – скорость звука в данной среде; и - соответственно скорость движения приемника и источника звука относительно среды.

Из приведенной формулы видно, если расстояние между приемником и источником увеличивается, воспринимаемая частота звука ν оказывается меньше частоты источника ν₀, а если сокращается, то больше.

Эффект Допплера имеет место не только в акустике, но и в оптике. Однако в отличие от акустического эффекта, эффект Допплера в оптике определяется только относительной скоростью источника и приемника, Связано это с тем, что свету (в отличие от звука) не требуется особой среды, которая служила бы носителем электромагнитных волн. Кроме того, в оптике эффект Допплера может быть как продольным, так и поперечным.

Соответствующие формулы имеют вид:

продольный эффект

;

поперечный эффект

,

где – относительная скорость источника и приемника электромагнитного излучения (света); с – скорость света в вакууме.

При скоростях написанные формулы принимают соответственно вид:

и .

Из приведенных формул видно, что продольный эффект Допплера является эффектом первого порядка малости по , а поперечный - второго, то есть поперечный эффект значительно слабее продольного.

Контрольные вопросы для самопроверки

Часть II. «Электричество и магнетизм»

Лекция 1. Предмет классической электродинамики. Электрическое поле. Напряженность электрического поля.

1. Как зависит сила взаимодействия двух точечных зарядов от величины зарядов и расстояния между ними? Как направлена эта сила?
2. Как, используя закон Кулона, рассчитать силу взаимодействия между двумя протяженными (не точечными) заряженными телами?
3. Что такое напряженность электрического поля? В каких единицах она измеряется?
4. Какая сила действует на точечный заряд q, помещенный в электрическое поле напряженностью ?
5. Как формулируется принцип суперпозиции электрических полей?

Дата добавления: 2014-01-07