Les événements apparemment insignifiants - comme les klaxons des voitures et des cornes de train - qui se produisent tous les jours à condition que les données expérimentales nécessaires par les scientifiques du passé pour mieux comprendre comment la physique fonctionne. L'effet Doppler a été découvert comme un effet sonore, mais a ensuite été appliqué plus tard aux effets de la lumière. La théorie est nommé d'après Christian Doppler, un scientifique qui a vécu pendant les années 1800.
Waves et Fréquences
L'effet Doppler, tandis que physiquement observable, se déroule dans le monde subatomique de longueurs d'onde et des fréquences. Ces événements subatomiques constituent la base de toute l'énergie qui est présent dans le domaine physique. Les deux sons et Voyage de lumière sur les ondes, tandis que les fréquences sont les cycles dans lesquels ces ondes se déplacent. L'effet Doppler a lieu lorsque les vagues et leurs fréquences sont poussées le long, ou mis en marche. Dans le cas d'un sifflet de train ou les phares d'une voiture, la source de ces ondes - la voiture et le train - est ce qui pousse ces ondes vers l'avant.
Son vs Lumière
Les changements dans les ondes sonores sont remarqués par les changements de hauteur qui ont lieu. Un sifflement du train venant en sens inverse devient plus fort à l'approche, puis devient plus faible car il se éloigne. Comme un train approche, les ondes sonores du sifflet sont poussés vers l'avant par le train lui-même. Cela provoque des vagues pour faire défiler plus rapidement (fréquence plus élevée), ce qui explique l'augmentation de la hauteur. Les changements dans les ondes lumineuses sont considérées comme des changements de couleur, chaque couleur dans le spectre visible à une fréquence différente. Les fréquences d'ondes lumineuses augmentent, la gamme de couleurs se déplace de l'extrémité rouge du spectre de couleur à l'extrémité bleue, parce que les fréquences des ondes ont tendance à augmenter du rouge au bleu.
Observer et Source
Pour que l'effet Doppler ait lieu, il doit y avoir un observateur - ou point fixe - et une source qui crée des vagues, comme une voiture ou un train. Sans un point fixe, il n'y a rien pour mesurer le changement contre; ou mettre une autre façon, il n'y a pas de cadre de référence. Les changements qui se produisent sont en relation avec, ou par rapport à l'observateur. Le changement de couleur, mais pas aussi visibles que d'un changement de hauteur, se produire en raison de la voiture de (la source de) se rapprochant de l'observateur. Comme la voiture passe l'observateur et se éloigne, les ondes lumineuses se déplacent également plus loin, ce qui provoque la couleur de la lumière de passer de la zone bleue du spectre de la zone rouge.
Théorie de la Relativité
La théorie de la relativité d'Einstein incorporé les deux objets de grande taille et de plus petits objets, et des événements comme des ondes et des particules. Le continuum espace / temps a été trouvé à jouer un rôle important dans la façon dont un observateur perçoit les objets en mouvement. Son, lumière et l'observateur existent tous dans les différents cadres de référence autant que les ondes et les fréquences sont concernés. Mais comme l'observateur est le cadre de référence, ses perceptions affectent la façon dont il éprouve l'événement. Parce que les ondes lumineuses sont beaucoup plus vite que les ondes sonores, l'effet Doppler est moins sensible à l'observateur; ondes lumineuses voyagent plus vite que les yeux peuvent voir.
Effet Doppler relativiste
En raison des propriétés uniques de la lumière, une théorie de la relativité restreinte a été développé pour tenir compte de la façon dont le continuum espace / temps affecte la perception d'un observateur lorsque les ondes lumineuses changent. Contrairement à d'autres matériaux dans le monde physique, les ondes lumineuses se déplacent à la même vitesse, peu importe où ils sont. Donc, un changement de couleur vu par l'observateur sont le résultat de la variation de la distance qui se produit à l'approche de la voiture, passe et se éloigne. La voiture elle-même est incapable de pousser les ondes lumineuses en raison des ondes lumineuses se déplacent beaucoup plus vite. Ce phénomène est appelé l'effet Doppler relativiste. Lorsque les ondes lumineuses sont impliqués, il n'a pas d'importance quel support ils voyagent à travers, alors que les ondes sonores sont affectées par le milieu dans lequel ils voyagent.