תדר של צליל, אור ואפקט דופלר

תדר של צליל, אור ואפקט דופלר
תדר של צליל, אור ואפקט דופלר
Anonim
תדר צליל
תדר צליל

לתדר הקול יש מאפיינים האופייניים גם למספר תופעות אחרות המתפשטות באמצעות גל. זה נכון, למשל, עבור אור או קרני רנטגן. תדר צליל הוא כמות פיזית מסוימת, המתאפיינת במספר קבוע של חזרות. הוא נקבע על פי היחס בין מספר הגלים לתקופת הזמן שבה הם מתרחשים. לדוגמה, התדר של צליל קובע את גובה הצליל שאנו שומעים. או שאנחנו לא שומעים אם הרעידות הן מעבר לגבול יכולות השמיעה שלנו - אינפרא או אולטרסאונד. אם אנחנו מדברים על קרינת אור, אז בהתאם לתדירות ואורך הגל שלה, אנחנו רואים צבעים שונים של הספקטרום: מאדום לכחול.

תדר קול ואפקט דופלר

תופעה מעניינת הקשורה לכמות הנחשבת נקראת אפקט דופלר (על שם המגלה). ניתן לצפות בו גם באמצעות גלי אור כדוגמה, אך מהירות התפשטות האור גבוהה מאוד (כ-300 אלף קילומטרים לשנייה), והדבר מקשה מאוד על צפייה בו בתנאים יומיומיים. ומהירות ההתפשטות של גלי הקול נמוכה באופן ניכר. אז מהו אפקט דופלר? דמיינו שאתם בצד של כביש ראשי ומכונית עם צפירה פועלת מתקרבת מרחוק. כשהוא עדיין רחוק, שאגת הצפירה תיראה לך חירשת. המשמעות היא שתדר הקול נמוך. אבל ככל שהוא יתקרב, הוא יגדל יותר ויותר.

אורך גל של צליל
אורך גל של צליל

תוכל לשמוע צליל גבוה יותר ויותר, שיגיע לשיא כשהמכונית חולפת על פניך. כאשר האובייקט חולף על פניך ומתחיל להתרחק שוב, אורך הגל של הצליל יקטן שוב (פשוטו כמשמעו, להחליק, אם הוא מתואר על גרף). זה קורה מהסיבה שקול הצפירה "נקלט" תחילה בדרך כלשהי על ידי המכונה, מה שמקצר את המרחק בין שקעים (פסגות) הגל ומגביר את הטון, ואז, להיפך, "בורח", וכתוצאה מכך הגל, כביכול, "מתחלש". למעשה, זה נקרא אפקט דופלר.

ערך השפעה

עם זאת, אין להניח שאפקט הדופלר הוא איזו עובדה יבשה מעולם האלקטרודינמיקה. הידע הזה נמצא בשימוש נרחב במכ מי קול מודרניים, המבוססים על מדידת תדרי גלים. ובאותו אופן, שוטרי משטרת התנועה קובעים את מהירות כלי הרכב, ושירותים רלוונטיים אחרים קובעים את מהירות כלי הטיס, זרימות נהרות וכו'. גם אזעקות פריצה המגיבות לתנועות בחדר פועלות על פי העיקרון הזה.

תדר הקול הוא
תדר הקול הוא

גילוי של אדווין האבל

אבל אולי התגלית המשמעותית ביותר הקשורה להשפעה זו היא חוק האבל. עוד בשנת 1929, האסטרונום האמריקני אדווין האבל שלח את שלוטלסקופ אל השמיים זרועי הכוכבים. על ידי התבוננות בגלקסיות רחוקות, הוא גילה דבר מעניין. רבות מהגלקסיות הללו היו עטופים באיזו הילה של אובך אדום. כשם שקול של חפץ נסוג נשמע לנו בגובה גבוה יותר, כך צבעו של גוף נסוג נראה אדמדם לעין האדם. פירוש הדבר פשוטו כמשמעו שהגלקסיות עפו מאיתנו. מעניין שככל שהגלקסיה רחוקה יותר, כך היא מתרחקת מהר יותר. תצפית זו תרמה רבות לרעיון הפופולרי ביותר בקרב אסטרופיזיקאים מודרניים לגבי היקום המתרחב והמפץ הגדול כתחילתו.

מוּמלָץ: