Vad är dopplereffekten?

February 10

Dopplereffekten är något som uppstår när något som avger ljud eller ljus rör sig i förhållande till en observatör. Föremålet, observatör, eller båda kan röra sig, vilket orsakar en märkbar förändring i frekvensen av de våglängder som avges av föremålet. Dopplereffekt förklarar varför en oförskämd förarens bil horn verkar förändras i frekvens som han eller hon zoomar genom medan stödd på det, och en förståelse av denna effekt kan hjälpa forskarna att göra en mängd olika iakttagelser om världen omkring dem.

Denna effekt föreslogs och beskrivs av Christian Doppler 1842. Som ofta händer, den första på scenen fick namnge effekt, så fenomenet är nu känd som "Doppler Effect." Många människor är bekanta med grundkonceptet, även om de inte riktigt förstå hur det fungerar. Den korta versionen av historien är att när ett föremål närmar observatör är våglängd komprimeras, vilket får frekvensen att öka, och som objekt rör sig bort, våglängd utspridda, vilket orsakar en motsvarande minskning i frekvens.

När ett objekt närmar sig en observatör, visas frekvensen av våglängd att öka, i ett fenomen som kallas blueshifting. Som objektet rör sig bort från observatören, tycks frekvensen att minska från observatörens perspektiv, i en situation som kallas redshifting. Ett annat exempel som vanligen används för att illustrera dopplereffekten är sirenen i ett utryckningsfordon. När fordonet närmar sig, stigningen hos sirenen tycks ändras, vilket får den att låta högre, och när den rör sig bort, börjar sirenen att låta lägre.

Denna intressanta effekt är inte bara spännande att följa. Kunskap om Doppler Effect kan tillåta människor att använda den för att göra mätningar. Att vara medveten om förskjutningen i frekvens på grund av denna effekt, till exempel, kan tillåta astronomer för att avgöra hur långt bort stjärnor är, och om de växer närmare eller längre bort i förhållande till jorden. Förmågan att kart stjärnorna med Doppler Effect har tillåtit astronomer att föreslå ett antal teorier om universum, inklusive idén att universum expanderar långsamt.

Inom medicinen är dopplereffekten som används i medicinsk bildbehandling för att samla in data under realtid imaging studier. Eftersom frekvensen av våglängder kan exakt mätas och beskrivas med rätt utrustning, kan människor använda förändringar i den frekvensen att förstå hur något fungerar, om de vet rätt ekvationer för att använda för att förstå konsekvenserna av dessa förändringar. Många andra områden av strävan utnyttja dopplereffekten för att samla eller sprida information.