Effetto Doppler e sua applicazione

L'effetto Doppler si riferisce a un certo fenomeno fisico che caratterizza un cambiamento nella lunghezza e nella frequenza delle onde, che sono registrate dal ricevitore, a condizione che la sorgente delle onde e il loro ricevitore si muovano l'una rispetto all'altra. Effetto Doppler osservato con la propagazione dei fenomeni ondulatori - luce, suono, onde radio e così via, ma non particelle che hanno massa. Questa dipendenza fu teoricamente sostenuta dal fisico austriaco Christian Doppler nel 1842. In onore di lui, infatti, è stata nominata. Un decennio dopo, l'effetto fu sviluppato in modo più dettagliato nelle opere del francese Armano Fizeau, e in pratica fu testato già all'inizio del XX secolo.

Effetto Doppler in acustica

Velocità della luce è 300 000 km al secondo, che, secondo le idee della scienza moderna, è la velocità massima in natura in generale. Ciò rende difficile osservare a occhio nudo i cambiamenti nella frequenza delle onde luminose. Tuttavia, l'effetto Doppler può essere osservato non solo dall'esempio della propagazione di fotoni o onde elettromagnetiche. Le vibrazioni sonore sono subordinate a lui. Solitamente per una spiegazione popolare, viene utilizzato un esempio di sirena auto. Immagina di trovarti sul ciglio della strada, un'auto con una sirena si sta avvicinando a te. Quando è ancora lontano da te, il suono di una sirena sembrerà basso e sordo. Ma quando la frequenza Doppler (onde emesse) si avvicina, aumenterà (cioè, letteralmente, la distanza tra le creste dell'onda diminuirà), e sentirai un tono più alto del suono. Tuttavia, quando la macchina ti passa e diventa di nuovo essere rimosso, rispettivamente, la frequenza del suono inizierà a diminuire nuovamente. Ciò è dovuto al fatto che il suono emesso all'inizio sembra essere "preso" dall'auto, il che rende la distanza tra le creste (trogoli) dell'onda più alta e, al contrario, "fugge" da esso, e l'onda è "levigata". Questo è l'effetto Doppler nella nostra vita quotidiana.

Il valore del modello

L'effetto Doppler non è affatto un fatto scientifico secco noto agli scienziati. Ad esempio, è ampiamente utilizzato in alcuni moderni radar, basato sulla misurazione della frequenza di propagazione delle onde. Il cambiamento di questa frequenza indica la velocità dell'oggetto e il suo cambiamento. Questo determina la velocità dei veicoli da parte della polizia stradale, aerei, navi, flussi d'acqua nei fiumi e nei mari, e così via. Gli allarmi di sicurezza che reagiscono al movimento in una stanza usano anche l'effetto Doppler.

Scoperta di Hubble

Tuttavia, forse la scoperta più significativa fatta grazie alla conoscenza di questa dipendenza era la cosiddetta legge di Hubble. Nel 1929, l'astronomo americano Edwin Hubble, osservando il cielo stellato nel suo telescopio, scoprì il più sorprendente una cosa Le galassie lontane erano avvolte in una foschia rossastra. Il cosiddetto redshift, predetto nel lontano 1912-1914 da un altro americano, Vesto Slipher, significava che queste galassie si stavano letteralmente allontanando dalla nostra. Lo spettro delle onde della nostra luce visibile si inserisce nello spazio tra 380 e 780 nm. Tutto ciò che è sotto è chiamato radiazione ultravioletta sopra - infrarosso. Lo spostamento della luce della galassia che ci raggiunge in rosso indica un aumento della frequenza e, quindi, è simile al suono e alla sua distanza. Se questo spostamento fosse blu, le galassie si sarebbero avvicinate. Interessantemente, Edwin Hubble ha dispiegato il suo telescopio su altri punti dell'universo e ha scoperto che quasi tutte le galassie si stanno allontanando dalla nostra e dall'altra, inoltre, più la galassia è più lontana al momento, più forte è il rosso, cioè la velocità la sua rimozione aumenta. Ciò ha contribuito in modo significativo allo sviluppo nel mondo scientifico della teoria oggi più popolare sull'origine del nostro mondo: la teoria del Big Bang.