Оптика движущихся тел. Эффект Доплера. Эффект Вавилова-Черенкова
Оптика движущихся тел. Эффект Доплера.Эффект Вавилова-Черенкова.
Эффект Доплера
Изменение воспринимаемой частоты колебаний при относительном
перемещение источника и приемника волн.
Для электромагнитных волн в вакууме
продольный эффект Доплера (θ=0)
смещение частоты
Возможность определять скорость движения
тел по доплеровскому смещению спектров
При удалении – уменьшении частоты (красное смещение)
При сближении – возрастание частоты (синее смещение)
Красное смещение – расширение галактик
поперечный эффект Доплера (θ=π/2)
Поперечный эффект Доплера (1938), хотя и много меньше продольного, имеет принципиальное
значение, так как не наблюдается в акустике!! (является, следовательно, релятивистским эффектом).
Он связан с замедлением течения времени движущегося наблюдателя.
Излучение Вавилова-Черенкова
Эффект Вавилова — Черенкова — свечение, вызываемое в прозрачной
среде заряженной частицей, которая движется со скоростью,
Черенковское излучение широко используется в физике высоких энергий для
регистрации релятивистских частиц и определения их скоростей
Теория относительности: ни одно материальное тело не может двигаться со
скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Но в прозрачных средах
свет движется с меньшей скоростью: в стекле или в воде, например, свет
распространяется со скоростью, составляющей 60—70 % от скорости света в
вакууме, и ничто не мешает быстрой частице (например, протону или
электрону) двигаться быстрее света в такой среде
Излучение
расходится
конусом
траектории движения частицы.
Условие когерентности волн исходящих из точек O и D
в точках B и F: T1=T2
Угол при вершине конуса зависит от скорости частицы и от скорости света в среде. Это как
раз и делает излучение Черенкова столь полезным с точки зрения физики элементарных
частиц, поскольку, определив угол при вершине конуса, можно рассчитать по нему скорость
частицы.
Излучение Вавилова-Черенкова
1958
При изучении люминесценция растворов солей урана
под действием гамма–излучения.
В 1934 г. Черенков, работавший под руководством
Вавилова, обнаружил особый вид свечения
жидкостей под действием γ-лучей радия.
Свечение частично поляризовано, причем
в плоскости, образованной световым лучом
излучения
и направлением движения
электрона. Излучение направлено главным
образом вперед.
В жидкостях и твердых телах условие Черенкова
начинает выполняться для электронов при
энергиях W 105 эВ , а для протонов W 108 эВ
В излучении преобладают короткие длины
волны, поэтому голубая окраска (интенсивность
излучения примерно пропорциональна частоте)
Эффект Вавилова-Черенкова
наблюдался экспериментально для
электронов, протонов и мезонов при
движении их в жидких и твердых средах.
Излучение Вавилова-Черенкова в охлаждающей
Изучая спектры свечения атомарного водорода в галактике
Андромеда (М31) с помощью околоземного телескопа Хаббл
исследователи установили, что линия излучения атомарного водорода
Hα имеет длину волны λ = 655.60 нм вместо наблюдаемых в земных
условиях длины волны λ = 656.28 нм. Определите с какой скоростью
галактика Андромеда и галактика Млечный Путь сближаются, учтя, что:
• Галактика Андромеда движется точно по направлению к галактике
Млечный Путь
• Солнечная система находится во вращательном движении с
периодом обращения 230 млн. лет относительно галактического ядра
Млечного Пути
• Расстояние от Солнечной системы до галактического ядра
• Ориентация галактик, место нахождения Солнечной системы в
галактике Млечный Путь и направление вращения Млечного пути
представлены на рисунке
• Расстояние между галактиками составляет 2.54 млн. световых лет;
• Свечение водорода в галактике Андромеда регистрировалась из
областей неподвижных относительно её центра
Проверочная по теме 4
Д/З
Ч. /// 33.2 /// 33.3 /// 33.6 /// 33.11 /// 33.14 /// 33.16
Т. /// 5.135
Ефект доплера презентація – snt63.ru
Скачать ефект доплера презентація txt
Эффект Доплера (или Доплеровский сдвиг) – это изменение частоты волны по отношению к наблюдателю, который движется относительно источника волны. Он назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера, описавшего это явление в году. Типичным примером доплеровского сдвига является изменение высоты тона слышно, когда автомобиль с звуковым сигналом приближается и удаляется от наблюдателя.
Эффект Доплера. Известно, что при приближении к неподвижному наблюдателю быстро движущегося электропоезда его звуковой сигнал кажется более высоким, а при удалении от наблюдателя – более низким, чем сигнал того же электропоезда, но неподвижного. Доплер Кристиан (–), австрийский физик и астроном, член Венской АН ( г.). Учился в Зальцбурге и Вене. С г. профессор Горной академии в. Эффект Доплера – суть, формула и применение явления.
Автор статьи. Анастасия Ирлык. Время на чтение: 6 минут. A A. 15 ноября Эффект Доплера – явление физики, связанное с изменением основных характеристик волн. К ним относятся длина, обозначающая расстояние между ближайшими точками, и частота, равная числу колебаний за секунду.
Кратко об авторе физического явления. Кристиан Доплер – австрийский физик, астроном и математик. Автор, на примере эффекта Доплера, доказывает, что любое открытие, в том числе на первый взгляд даже далекое от жизни, всегда находит практическое применение.
В работе приводится вывод формулы для расчета частоты излучения движущегося источника, представлены биографии Доплера и Физо, дается описание применения данного эффекта в различных областях науки и техники, а также приводятся примеры задач на расчет частоты, доступных ученикам старших классов. Описание эффект Доплера, его сущность и применение. Подпишитесь на рассылку «Секреты презентаций». Получите книгу «Я онлайн: веб-сервисы для дома и работы» бесплатно!
Автор: Белова Ольга Михайловна.
Эффект Доплера. Известно, что при приближении к неподвижному наблюдателю быстро движущегося электропоезда его звуковой сигнал кажется более высоким, а при удалении от наблюдателя – более низким, чем сигнал того же электропоезда, но неподвижного. Доплер Кристиан (–), австрийский физик и астроном, член Венской АН ( г.). Учился в Зальцбурге и Вене. С г. профессор Горной академии в.
Применение. 3 Эффе́кт До́плеера изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и(или) движением приёмника. Впервые теоретически обоснован в К.Доплером (–). Эффе́кт До́плера — изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемой наблюдателем (приёмником), вследствие движения источника излучения относительно наблюдателя (приёмника). Эффект назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера.
Похожее:
Ефект доплера презентація – designflorgroup.ru
Скачать ефект доплера презентація PDF
Вы можете ознакомиться и скачать Презентация по физике Эффект Доплера. Презентация содержит 28 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно.
Если материал и наш сайт презентаций Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.
Слайды и текст этой презентации. Слайд 1. Описание слайда. Релятивистский эффект Доплера и его причины. Классический аналог изменения частоты при относительном движении источника и приёмника. Восприятие частоты звуковых колебаний. Эффект Доплера. Характеристика и интерференция звуковых волн. Эффект Доплера в акустике и оптическая длина пути. Размещение источника и приемника. контрольная работа, добавлен Что такое эффект Доплера, как он работает и для чего нужен. В каких сферах применяется данное явление, как используется для обнаружения планет.
Данный материал поможет ученикам старших классов разобраться в Эффекте Доплера. Ведь данный материал необходим как при подготовке к выпускным экзаменам, так и при дальнейшем обучении в ВУЗах. Эффект Доплера – это изменение воспринимаемой длины волны и частоты излучения при движении наблюдателя относительно источника.
Этот эффект можно визуализировать (и анализировать) с помощью численного моделирования. Эффект Доплера или доплеровский сдвиг возникает при движении наблюдателя относительно источника излучения (или наоборот) и заключается в изменении длины волны или частоты сигнала.
Эффект Доплера – это изменение частоты и длины волн (оно регистрируется приёмником), порождённое перемещениями, как источника волн, так и приёмника. Причём, движения среды, в коей происходит перемещение волн, не связано с этим перемещением, а волновая скорость зависит от характеристик этой среды.
Сам волновой источник уже не может влиять на дальнейшее поведение волн. Вы можете ознакомиться и скачать Презентация по физике Эффект Доплера. Презентация содержит 28 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере. Слайды и текст этой презентации. Слайд 1. Описание слайда.
Мы рассмотрели эффект Доплера применительно к звуковым волнам, но он в равной мере относится и к любым другим. Эффект Доплера меня на всю жизнь заинтересовал благодаря тому, как именно он был впервые проверен экспериментально.
Голландский ученый Кристиан Баллот (Christian Buys Ballot, –) посадил духовой оркестр в открытый железнодорожный вагон, а на платформе собрал группу музыкантов с абсолютным слухом.
PDF, djvu, doc, EPUBПохожее:
Ефект доплера і його використання в медицині презентація
Скачать ефект доплера і його використання в медицині презентація rtf
Эффект Доплера состоит в изменении частоты колебаний, воспринимаемой наблюдателем, вследствие относительного движения источника колебаний и наблюдателя. Эта формула справедлива для случая, когда скорости vи и vп направлены навстречу друг другу.
В общем случае при движении. источника и приемника вдоль одной прямой формула для эффекта Доплера принимает вид. При приближении объекта к датчику частота отраженного сигнала увеличивается, а при удалении – уменьшается.
Эффект Доплера используется для определения скорости кровотока, скорости движения клапанов и стенок сердца (доплеровская эхокардиографи. Ефект Доплера. Готовые презентации в PowerPoint для детей,учащихся школ и вузов, а также для учителей и преподавателей доступны для скачивания.
Все презентации разделены на категории для удобства поиска и навигации. Презентация Ефект Доплера. Категория: Физика. Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Ефект Доплера. Доклад-сообщение содержит 12 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере. Слайды и текст этой презентации. Слайд 1. Описание слайда.
Эффект Доплера – суть, формула и применение явления. Автор статьи. Анастасия Ирлык. Время на чтение: 6 минут. A A. 15 ноября Эффект Доплера – явление физики, связанное с изменением основных характеристик волн. К ним относятся длина, обозначающая расстояние между ближайшими точками, и частота, равная числу колебаний за секунду.
Кратко об авторе физического явления. Кристиан Доплер – австрийский физик, астроном и математик. Он занимался исследованиями в области оптики и акустики. Участвовал в создании дальномера, определяющего расстояния до предметов. Прибор ценен в геодезии, ис. Доплер () – австрійський фізик, математик, астроном, директор першого в світі фізичного інституту. Релятивістський ефект Доплера обумовлений двома причинами: класичний аналог зміни частоти при відносному русі джерела і приймача; – релятивістське уповільнення часу.
Останній чинник призводить до поперечного ефекту Доплера, коли кут між хвилевим вектором і швидкістю джерела дорівнює θ = π / 2. В цьому випадку зміна частоти є релятивістським ефектом, що не має класичного аналога.
8. Як спостерігати ефект Доплера. ЯК СПОСТЕРІГАТИ ЕФЕКТ ДОПЛЕРА Оскільки явище характерне для будь-яких коливальних процесів, то його дуже легко спостерігати для звуку. Частота звукових коливань сприймається на слух.
Эффект Доплера. Известно, что при приближении к неподвижному наблюдателю быстро движущегося электропоезда его звуковой сигнал кажется более высоким, а при удалении от наблюдателя – более низким, чем сигнал того же электропоезда, но неподвижного. Доплер Кристиан (–), австрийский физик и астроном, член Венской АН ( г.). Учился в Зальцбурге и Вене. С г. профессор Горной академии в Хемнице, с г. профессор Политехнического института и университета в Вене. Соотношение, описывающее эффект Доплера для электромагнитных волн в вакууме, с учетом преобразований Лоренца, имеет вид.
(). БЫСТРО/ПРОСТО/ПОНЯТНО Эффе́кт До́плера – изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, Эффект Доплера. Из данного видио можно узнать об эффекте Доплера, и о том, как он применяется. Более подробно об этом можно узнать Применение Эффекта Доплера в медицине. Этот эффект широко применяется в акушерстве, так как звуки, идущие от матки легко регистрируются.
На ранней стадии беременности звук проходит через мочевой пузырь. Когда матка наполняется жидкостью, она сама начинает проводить звук. Положение плаценты определяется по звукам протекающей через нее крови, а через 9 – 10 недель с момента образования плода прослушивается биение его сердца. Для регистрации эффекта Доплера используют ультразвук, посылаемый в направлении исследуемого сосуда.
Отражаясь от движущихся эритроцитов, ультразвук, принимаемый устройством, соответственно меняет частоту.
djvu, EPUB, fb2, djvuПохожее:
Ефект доплера презентація – 111ruiokhfd.ru
Скачать ефект доплера презентація txt
Эффект Доплера- изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемое наблюдателем, из-за движения источника излучения или движения наблюдателя. Рисунок 1.
Изменение длины волны, вызванное движением источника. Для волн, распространяющихся в среде, таких как звуковые волны, эффект зависит от скорости наблюдателя и источника относительно среды, в которой эти волны распространяются.
Эффе́кт До́плера — изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемое наблюдателем (приёмником), вследствие движения источника излучения и/или движения наблюдателя (приёмника). Ошибка произошла из-за заблуждения, что все звёзды излучают белый свет, и Доплер, видимо, не знал об открытиях инфракрасного (У. Гершель, год) и ультрафиолетового излучения (И.
Риттер, год)[1]. Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему 1. Сущность явления 2. Релятивистский эффект Доплера 3. Как наблюдать эффект. Презентация на заданную тему содержит 14 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!.
Презентация на тему Эффект Доплера 11 класс из раздела Физика. Доклад-презентацию можно скачать по ссылке внизу страницы. Эта презентация для класса содержит 13 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь удобным проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций 111ruiokhfd.ru в закладки!
Главная. Физика. Эффект Доплера 11 класс. Традиционный эффект Доплера Обычно при объяснении эффекта Доплера рассматривают покоящегося наблюдателя и источник, движущийся по прямой. Вращательная «модификация» эффекта Доплера относится, как следует из названия, к наблюдениям за вращающимися объектами (скажем, за планетами) и помогает определять их угловую скорость.
Эффект Доплера – интересное видео. Представьте себе, что вы шофер машины «скорая помощь» и вам приходится на большой скорости ехать по заполненным машинами улицам большого города. Вы включаете сирену, которая начинает свой упрямый ровный рев, и по дороге к больнице проезжаете мимо толпы людей на тротуарах.
Эффект Доплера – что это такое? Определение эффекта, примеры и формула расчета. Вы наверняка замечали, что звук гудка проезжающего мимо вас автомобиля или поезда меняется, в зависимости от того, приближаются они к вам или отдаляются от вас. Это нетрудно заметить, но труднее понять и объяснить, что и смог сделать в году австрийский математик и физик Кристиан Доплер.
Именно это. Презентация на тему Эффект Доплера 11 класс из раздела Физика. Доклад-презентацию можно скачать по ссылке внизу страницы. Эта презентация для класса содержит 13 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь удобным проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций 111ruiokhfd.ru в закладки! Главная. Физика. Эффект Доплера 11 класс.
EPUB, fb2, rtf, docПохожее:
Ефект доплера і його використання в медицині презентація
Скачать ефект доплера і його використання в медицині презентація fb2
Автор, на примере эффекта Доплера, доказывает, что любое открытие, в том числе на первый взгляд даже далекое от жизни, всегда находит практическое применение. В работе приводится вывод формулы для расчета частоты излучения движущегося источника, представлены биографии Доплера и Физо, дается описание применения данного эффекта в различных областях науки и техники, а также приводятся примеры задач на расчет частоты, доступных ученикам старших классов. Описание работы: Автор, на примере эффекта Доплера, доказывает, что любое открытие, в том числе на первый взгляд даже далекое от жизни, всегда находит практическое применение.
В работе приводится вывод формулы для расчета. ВКонтакте – универсальное средство для общения и поиска друзей и одноклассников, которым ежедневно пользуются десятки миллионов человек. Мы хотим, чтобы друзья, однокурсники, одноклассники, соседи и коллеги всегда оставались в контакте. Посмотреть и скачать бесплатно презентацию по теме “Эффект Доплера”. 89169775797.ru — каталог презентаций для детей, школьников (уроков) и студентов. Как наблюдать эффект Доплера? Поскольку явление характерно для любых волн и потоков частиц, то его очень легко наблюдать для звука.
Частота звуковых колебаний воспринимается на слух как высота звука. Ефект Допплера можна легко спостерігати саме на акустичних коливаннях. Коли до нас наближається поїзд або автомобіль з увімкненим сигналом, то з його наближенням, а потім віддаленням ми помічаємо різку зміну висоти тону звуку сигналу. З віддаленням джерела частота коливань зменшується. Це явище називають ефектом Допплера, причина його полягає в тому, що з наближенням до спостерігача джерела звуку він за одиницю часу сприймає більшу кількість хвиль, ніж тоді, коли джерело звуку віддаляється.
Тому спостерігач сприймає більшу кількість коливань за секунду, коли джерело звуку наближається, і меншу. Здесь Вы можете изучить и скачать урок-презентацию на тему ” Механика жидкостей Эффект Доплера ” бесплатно. Доклад-презентация для класса на заданную тему содержит 28 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если презентация оказалась полезной для Вас – поделитесь ей с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки! Презентации» Разное» Презентация на тему Механика жидкостей Эффект Доплера.
Слайды и текст этой презентации. Слайд 1. Скачать урок презентацию на тему Механика жидкостей Эффект Доплера можно ниже: Отправить на email Скачать. Tags.
Чтобы скачать данную презентацию, установите, пожалуйста, наше расширение. Для этого нажмите “Установить расширение”. Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети. После чего скачивание начнётся автоматически! Кнопки: Презентация на тему: Ультразвук в медицине. Скачать эту презентацию. Получить код Наши баннеры. 1 из Презентация на тему: Ультразвук в медицине.
Скачать эту презентацию. № слайда 1. Готовые презентации в PowerPoint для детей,учащихся школ и вузов, а также для учителей и преподавателей доступны для скачивания. Все презентации разделены на категории для удобства поиска и навигации. Эффект Доплера легко заметить в повседневной жизни. В наши дни он используется во многих областях науки и техники и незаменим в исследовании космоса. Эффект Доплера в астрономии. Замечали ли вы когда-нибудь, что звук сирены машины имеет различную высоту при её приближении или отдалении относительно вас?
Содержание: 1 Гудок поезда. 2 Объяснение эффекта. 3 Материалы по теме. 4 Разноцветные звёзды.
txt, doc, fb2, djvuПохожее:
Что такое эффект Доплера
Содержание страницы:
Эффект Доплера – это изменение частоты и длины волн (оно регистрируется приёмником), порождённое перемещениями, как источника волн, так и приёмника. Причём, движения среды, в коей происходит перемещение волн, не связано с этим перемещением, а волновая скорость зависит от характеристик этой среды. Сам волновой источник уже не может влиять на дальнейшее поведение волн.
Удаляющийся источник будет иметь спектральное смещение в красную сторону, а длина волн его будет увеличиваться.
Основными волновыми характеристиками являются частота и длина волны. Частотой считается количество пиков волн, произошедшее в точке наблюдения за секунду. Длина волны – это расстояние между её «гребнями» или «впадинами». Эти две характеристики связывает скорость, с которой происходит распространение волн в какой-либо среде. Принцип явления прост: если источник волны и наблюдатель двигаются относительно друг друга, то изменится частота сигнала, воспринимаемая наблюдателем. Она либо увеличивается (приближение источника), либо снижается (удаление источника). Это частотное смещение находится в прямой пропорции к скорости источника, перемещающегося по отношению к наблюдателю.
В 1842 году австриец Кристиан Доплер сумел установить и обосновать зависимость частоты колебаний, которую оценивает наблюдатель, от скорости и направления движения источника волн. На этом явлении базируются основные принципы измерений многих параметров космических объектов.
Универсальность закона
Из практических изысканий ясно, что эффект Доплера верен для любого типа волн, в частности, и звуковых. Это легко подтверждается примером движущегося автомобиля с работающей сиреной. Приближаясь, звук сирены усиливается (уменьшение длины волны), а при удалении её, сила звука сирены будет снижаться (увеличение длины волны). Это же правило работает и для света, и электромагнитного излучения в целом. При сближении с наблюдателем светового источника, длина наблюдаемой волны будет становиться короче, и свет будет иметь оттенки спектра в фиолетовых тонах.
Эффект Доплера в астрономии
Открытие Доплера используется при анализе космических объектов. При наблюдении спектра через призму спектрометра, можно увидеть характерные линии химических элементов, находящихся в составе объекта исследования. Именно на это обратил внимание Хаббл. Заметив в спектре атомного излучения изучаемых им галактик красное доплеровское смещение, он сделал вывод, что эти галактики отдаляются.
Смещение в красную сторону спектра тем больше, чем дальше от нас расположены объекты.
Таким образом, становится ясно, что эффект Доплера – яркий индикатор расширяющейся Вселенной. Если бы Доплеру был известен закон Хаббла, то он и сам бы смог вычислить расстояния до галактик.Метод Доплера в обнаружении экзопланет
Иначе этот метод называют спектрометрическим измерением лучевой скорости звёзд. Он получил наибольшее распространение для поиска экзопланет, и эффективность его применения исключительно высока.
Метод Доплера позволяет обнаруживать планеты, имеющие массы в несколько масс Земли, которые располагаются близко к своей звезде.
А также, можно «увидеть» планеты-гиганты, имеющие периоды обращения до 10 лет. Двигаясь вокруг своего светила, планета раскачивает его, что вызывает доплеровское смещение в спектре звезды. С помощью этого метода определяется амплитуда колебаний радиальной скорости между звездой и одиночной планетой. При помощи метода Доплера к концу 2012 года удалось открыть 488 планет в 379 системах планет.Использование в других областях
Открытие нашло применение в различных областях:
- Доплеровский радар. Этот прибор улавливает частотные изменения сигнала, отражаемого от предмета. Изменение этого параметра позволяет измерить скорость объекта. Такие радары позволяют определять скорости автомобилей и летательных аппаратов, судов, течений водных потоков.
- Измерения скоростей потоков. На эффекте Доплера основан метод измерения скорости потоков жидкостей и газов. Это возможно без прямого помещения датчика в сам поток. Определение скорости происходит путём волнового рассеяния.
- Применение в медицинских исследованиях. Эффект Доплера в медицине распространён достаточно широко. Особенно удачно проводятся акушерские обследования, помогающие отслеживать ход беременности. Для диагностики характеристик кровотока также используют принцип этого эффекта.
- Методика, использующая ультразвуковые исследования, основанные на эффекте Доплера, называется доплерографией. Его сутью является то, что движущиеся объекты отражают ультразвуковые волны с изменённой частотой.
Принцип Доплера незаменим, если необходимо определять скорости предметов, например:
- Детекторы движения в различных системах охран;
- Навигация на подводных судах;
- Измерения силы ветровых потоков;
- Определение скоростей передвижения облаков.
Поразительным фактом является то, что эффект Доплера стабильно работает при гигантских колебаниях частот, но мизерных (мм/сек) скоростях источника.
Эффект Доплера и доплеровская эхокардиография – ЭКГ и ЭХО
Эффект Доплера
Когда звуковые волны ударяются о объекты, некоторые звуковые волны отражаются обратно к источнику звука. Если отражатель (то есть объект, отражающий звуковые волны) неподвижен, то отраженные звуковые волны будут иметь ту же частоту, что и звуковые волны, излучаемые источником звука. Однако, если отражатель находится в движении, частота отраженных звуковых волн будет отличаться от излучаемых звуковых волн.Изменение частоты называется эффектом Доплера .
Эффект Доплера был впервые описан в 1843 году австрийским астрономом Кристианом Доплером. Это можно проиллюстрировать, изучив, как частота отраженных звуковых волн изменяется направлением движения источника звука. На рисунке 1 представлены три трубы; один размещен на столе, а два установлены на машинах скорой помощи, движущихся навстречу наблюдателю и от него. Когда источник звука движется к наблюдателю, звуковые волны сжимаются, что приводит к сокращению длины волны и, следовательно, увеличению частоты.Когда источник звука удаляется от наблюдателя, звуковые волны растягиваются, что приводит к увеличению длины волны и снижению частоты.
Принцип Доплера в основном используется для исследования кровотока и движения миокарда.
Рисунок 1. Эффект Доплера. Когда источник звука движется к наблюдателю, звуковые волны сжимаются, что приводит к сокращению длины волны и, следовательно, увеличению частоты. Когда источник звука удаляется от наблюдателя, звуковые волны растягиваются, что приводит к увеличению длины волны и снижению частоты.Те же принципы можно применить к кровотоку и движениям тканей.Источник звука в эхокардиографии (т. Е. Датчик) стационарный. Движущиеся объекты – это клетки крови (в первую очередь эритроциты) и ткани (в первую очередь миокард). Однако принцип Доплера остается неизменным: когда источник звука и отражатели движутся навстречу друг другу, звуковые волны сжимаются, а – наоборот .
Эритроциты отражают ультразвуковые волны. Поскольку эритроциты маленькие, круглые и имеют неровную поверхность, отраженные звуковые волны рассеиваются во всех направлениях (рис. 2).Хотя только часть звуковых волн отражается обратно в датчик, миллиарды эритроцитов в крови в совокупности будут генерировать достаточно отражений, чтобы их можно было обнаружить и проанализировать с помощью ультразвукового аппарата.
Рисунок 2. Отражения от эритроцита.Текущие эритроциты изменяют частоту отраженных звуковых волн. Эритроциты, текущие к датчику, будут отражать звуковые волны с более высокой частотой. Эритроциты, оттекающие от датчика, будут отражать звуковые волны с пониженной частотой (Рисунок 3).
Рис. 3. Эффект Доплеравозникает, когда отражатели (структуры, отражающие звуковые волны) движутся к датчику или от него. Объекты, движущиеся к датчику, будут сжимать звуковые волны и отражать их с большей частотой. Объекты, удаляющиеся от преобразователя, будут генерировать отражения с меньшей частотой.
Доплеровский сдвиг
Эффект Доплера используется для расчета скорости и направления движущихся объектов. Для расчета скорости кровотока анализируется разность частот испускаемых и отраженных ультразвуковых волн.Эта разница называется Доплеровский сдвиг . Доплеровский сдвиг зависит от скорости кровотока (v), частоты излучаемого ультразвука (f u ), частоты отраженного ультразвука (f r ), скорости ультразвука в ткани (c) и косинус угла между направлением кровотока и отраженной ультразвуковой волной (cos θ). Уравнение Доплера:
v = [c · (f r -f u )] / [2 · f u · cos ϴ]
Значение угла озвучивания
Доплеровские расчеты сильно зависят от угла озвучивания.Очень важно, чтобы ультразвуковые волны были направлены параллельно направлению кровотока или движения тканей. В идеале не должно быть угла (0 °) между ультразвуковым лучом и направлением кровотока или движения тканей.
Когда ультразвуковые волны и направление движения параллельны, угол равен 0 °, а косинус 0 ° равен 1. Если угол увеличивается, то косинус угла будет меньше 1, что приведет к занижению. скорости. Таким образом, все угловые ошибки приводят к занижению скоростей (рисунок 4).
Рис. 4.В клинической практике часто бывает трудно получить идеальный угол. Однако небольшие угловые ошибки не имеют значения. Например, косинус 10 ° равен 0,98, а косинус 20 ° равен 0,94. Это означает, что небольшие угловые ошибки оказывают незначительное влияние на расчеты.
2D-изображение используется для правильного выравнивания ультразвукового луча по направлению движения. Однако это не всегда однозначно. Может быть расхождение между 2D-изображением и оптимальным доплеровским сигналом; лучшее 2D-изображение может давать плохой угол освещения для доплеровских измерений и наоборот.В таких ситуациях следует отдавать приоритет качеству доплеровского сигнала (то есть амплитуде сигнала и углу озвучивания).
Спектральный допплеровский анализ
Ламинарный кровоток
Кровоток по всей системе кровообращения ламинарный. Это означает, что кровь течет концентрическими слоями с различной скоростью. Наибольшая скорость (v max ) наблюдается в центре сосуда. Наименьшая скорость (v мин ) наблюдается вдоль стенки сосуда.Это дает параболический профиль потока, как показано на рисунке 6. Ламинарный поток наиболее выражен в длинных прямых кровеносных сосудах в условиях устойчивого потока.
Преимущество ламинарного потока заключается в сохранении кинетической энергии. Концентрические слои и параболический профиль потока сокращают потери энергии за счет минимизации вязкого взаимодействия между соседними слоями и стенкой сосуда. Нарушение ламинарного потока приводит к турбулентности и повышенным потерям энергии.
Доплеровский спектр
Из-за ламинарного потока эритроциты, проходя через любой участок сосуда, имеют разную скорость.Более того, кровоток пульсирующий, достигает пика во время систолы и достигает минимума во время диастолы. Ламинарный поток и пульсация приводят к отраженным волнам, демонстрирующим большие вариации доплеровских сдвигов. Этот вариант называется доплеровским спектром .
На эхокардиограмме доплеровский сигнал представлен цветной полосой или областью (Рисунок 7). Цветная область содержит все скорости, записанные в выбранной области в течение определенной фазы сердечного цикла. Чем сильнее доплеровский сигнал, тем плотнее спектральная кривая на эхокардиограмме.
Рисунок 7. (A) Допплерография в выводном тракте левого желудочка (LVOT). Доплеровские сигналы записываются в одной точке, и (B) отображает результирующий спектральный доплеровский сигнал, который показывает все скорости, записанные в точке измерения.Представление спектральной кривой
На рисунке 7 показано представление доплеровских сигналов на ультразвуковом изображении. Тип Доплера, показанный на рисунке 7, называется импульсным волновым доплером (обсуждается позже). Принято считать, что скорости ( i.e кровоток или движения миокарда) в направлении к датчику дает сигнал выше базовой линии, а скорости от датчика отображаются с сигналами ниже базовой линии. Ось X отображает время, а ось Y отображает скорость (м / с). Как также показано на рисунке 7, необходимо вручную направить линию Доплера. Это делается с помощью 2D-изображения для выравнивания доплеровского курсора.
Рисунок 7. Представление и интерпретация доплеровских сигналов.Доплеровский сдвиг слышен
Хотя ультразвук находится вне диапазона слышимости человека, доплеровский сдвиг можно услышать.Это связано с тем, что доплеровский сдвиг, то есть разница между излучаемыми и отраженными звуковыми волнами, попадает в диапазон частот, который люди могут слышать. Доплеровский сдвиг – это свистящий звук из динамиков ультразвукового аппарата.
В следующей главе обсуждаются различные типы доплеровских исследований.
6.4 Краткое содержание главы | Эффект Доплера
Эффект Доплера – это изменение наблюдаемой частоты из-за относительного движение источника и наблюдателя.
Следующее уравнение можно использовать для расчета частоты волны по данным наблюдателя или слушатель:
\ [{f} _ {L} = \ left (\ frac {v + {v} _ {L}} {v + {v} _ {S}} \ right) {f} _ {S} \]Если направление волны от слушателя к источнику выбрано положительным, скорости имеют следующие знаки:
Источник движется к слушателю | \ ({v} _ {S} \): минус |
Источник уходит от слушателя | \ ({v} _ {S} \): положительный |
Слушатель движется к источнику | \ ({v} _ {L} \): положительный |
Слушатель уходит от источника | \ ({v} _ {L} \): отрицательно |
Эффект Доплера может наблюдаться во всех типах волн, включая ультразвук, свет и радиоволны.
Сонография использует ультразвук и эффект Доплера для определения направления кровотока.
Свет излучают звезды. Из-за эффекта Доплера частота этого света уменьшается, и звезды кажутся более красными, чем если бы они были неподвижными. Это называется красным смещением и означает, что звезды движутся. подальше от Земли. Это одна из причин, по которой мы можем сделать вывод, что Вселенная расширяется.
Анимация эффекта Доплера – Уэйн Стааб
В предыдущем посте эффект Доплера описывался в упрощенной форме, поскольку он связан с движением и звуковыми волнами. Этот пост расширяет это несколько, предоставляя серию анимированных изображений с эффектом Доплера, чтобы прояснить роль движущегося объекта и его влияние на звук.
Было сказано, что картинка стоит тысячи слов. В таком случае анимированное изображение должно стоить больше тысячи слов.По этой причине эта презентация иллюстрирует эффект Доплера с помощью анимации. Анимация предоставлена с разрешения Лу Кан Ви.
Рис. 1. Анимация звука, исходящего от стационарного источника звука. Звуковые волны распространяются симметрично от источника с постоянной скоростью.Стационарный источник звука издает звуковые волны постоянной частоты. Для стационарного источника звука волновые фронты распространяются симметрично от источника с постоянной скоростью (рис. 1), которая является скоростью звука в среде.Длина волны – это расстояние между волновыми фронтами, и все наблюдатели будут слышать исходный сигнал на одной и той же частоте. Эффекта Доплера нет.
Рис. 2. Анимация с эффектом Доплера для звука, исходящего от источника звука, движущегося вправо. Звуковые волны исходят от источника с постоянной частотой. Однако волновые фронты начинают группироваться перед движущимся источником звука и расширяться за движущимся источником звука, обеспечивая более высокие (сгруппированные) и более низкие (расширенные) частоты / высоты тона.На рисунке 2 показан тот же источник звука, излучающий звуковые волны с постоянной частотой и в той же среде. Разница в том, что теперь источник звука перемещается на вправо с определенной скоростью, и из-за этого центр каждого нового волнового фронта теперь немного смещен вправо. Это приводит к тому, что волновые фронты начинают группироваться с правой стороны (перед движущимся источником звука), а затем распространяются дальше друг от друга за источником. В результате наблюдатель перед движущимся источником будет слышать более высокую частоту (более короткие волны), а наблюдатель позади движущегося источника будет слышать более низкую частоту (более длинные волны).
Когда источник звука движется быстро со скоростью звука , волновые фронты перед движущимся источником будут сгруппированы в той же точке (Рисунок 3). Из-за этого наблюдатель перед источником не обнаружит никакого звука до тех пор, пока источник не прибудет туда, где стоит наблюдатель (но, будем надеяться, в сторону), а затем услышит «удар», а не воспринимаемую высоту звука как стена давления проходит мимо. Фронт давления будет довольно интенсивным (ударная волна) из-за того, что все волновые фронты складываются вместе, когда он проходит мимо неподвижного наблюдателя.
Рис. 3. Анимация с источником звука, движущимся со скоростью звука (называемой Мах 1), в той же среде, что и в других примерах. Наблюдатель перед звуком не услышит никакого звука, пока он не пройдет (удар), за которым последует звук объекта.Когда источник звука превышает скорость звука в среде (более 1 Маха), он движется быстрее, чем создаваемые им звуковые волны. В этом случае источник звука опережает передний фронт волны (рис. 4), что означает, что он пройдет мимо неподвижного наблюдателя до того, как наблюдатель услышит создаваемый им звук.Отношение движущегося объекта к скорости звука называется числом Маха в честь Эрнста Маха, австрийского физика и философа. Итак, число Мах 1 означает, что объект движется со скоростью звука; 2 Маха при удвоенной скорости звука и т. Д.
Рисунок 4. Анимация сверхзвукового звука. Наблюдатель не слышит звука до тех пор, пока не исчезнет источник звука.Просматривая анимацию на рисунке 4, обратите внимание на четкое формирование конуса Маха .Конус Маха – это ударные волны (форма воздушного следа), образующие конус, который следует за самолетом (рис. 5), когда он превышает скорость звука. Звук самолета можно услышать, только если наблюдатель находится внутри конуса Маха. Ширина конуса Маха варьируется в зависимости от скорости самолета, движущегося в воздухе. Чем быстрее движется самолет, тем уже становится конус и тем меньше вероятность, что человек услышит самолет.
Рис. 5. Звуковой удар, создаваемый летательным аппаратом, движущимся с М = 2.92 (в 2,92 раза больше скорости звука). Наблюдатель слышит звук стрелы, когда ударная волна на краях конуса пересекает его / ее местоположение. Изображение предоставлено Википедией. Рис. 6. Конус Маха, видимый, когда водяной пар в воздухе попадает в ловушку между волнами давления и на короткое время конденсируется, в результате чего облако конденсированного пара образует ореол вокруг объекта. Фотография сделана лейтенантом ВМС Джоном Гаем 7 июля 1999 года на борту авианосца USS Constellation, когда мимо пролетал лейтенант ВМС Рон Кандилоро.Иногда часть конуса Маха становится видимой, когда водяной пар в воздухе попадает в ловушку между волнами давления и на короткое время конденсируется, в результате чего облако конденсированного пара образует ореол вокруг объекта (рис. 6).Этот ореол известен как веер расширения Прандтля-Мейера в честь их первооткрывателей, немецкого инженера Людвига Прандтля и его ученика-математика. На рисунке 6 показано фото F / A-18 Hornet, проходящего через звуковой барьер и образующего этот ореол. Водяной пар, плотность и температура как раз подходили для того, чтобы уловить момент. Также можно увидеть ореол меньшего размера, созданный крышей кабины самолета. Для наблюдателя ореол, если его увидеть, на мгновение появляется вокруг самолета, а затем слышен звуковой удар.
Угол конуса Маха зависит от отношения скорости источника к скорости звука. Но именно фронт интенсивного давления на конусе Маха вызывает ударную волну, известную как звуковой удар , который замечают, когда сверхзвуковой самолет пролетает над головой. Поскольку ударная волна распространяется со скоростью звука и создается из всех комбинированных волновых фронтов, звук, слышимый наблюдателем, будет довольно интенсивным. Давление меняется внезапно, из-за толчка, а не плавно.Звуковой удар происходит всякий раз, когда объект движется на 1 Маха или выше. Когда слышен звуковой удар, это передний край ударной волны, проходящей над наблюдателем на земле.
Рис. 7. Звуковая стрела непрерывно движется вместе с самолетом, создавая на земле ковер (гиперболу) стрелы, следуя траектории полета самолета. Гипербола – это симметричная открытая кривая, образованная пересечением кругового конуса с плоскостью под меньшим углом к ее оси, чем сторона конуса. Конус не заканчивается резко сзади, как показано на рисунке.Он продолжает движение, но становится менее сильным по мере того, как становится больше в диаметре по мере удаления от самолета. Изменено из Пола Г. Хьюитта, 2006.Распространенное заблуждение состоит в том, что только одна стрела генерируется во время перехода от дозвукового к сверхзвуковому. Однако стрела непрерывна вдоль ковра стрелы (гиперболическая узкая дорожка на земле, следующая за траекторией полета самолета, как если бы она разворачивалась) в течение всего сверхзвукового полета (рис. 7). Ширина ковра зависит от высоты самолета.Кроме того, по мере того, как самолет увеличивает скорость, конус удара вокруг летательного аппарата становится более плотным и ослабевает до такой степени, что на очень высоких скоростях и больших высотах не слышно звука стрелы. Любой, кто стоит на земле, ничего не услышит, пока конус не достигнет их, после чего они услышат резкий шум (звуковой удар). Внезапный скачок давления происходит на конической поверхности, как показано на изображении. Конус движется вместе с самолетом.
Образец изображения ВМС США
% PDF-1.6 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > транслировать 2018-05-12T12: 13: 56 + 05: 302018-05-11T17: 43: 01 + 05: 302018-05-12T12: 13: 56 + 05: 30application / pdfuuid: b606324c-552e-4243-a09b-115ec251e31euuid: ed66a515-8552-402a-bc4a-dd431e56bf3aABBYY FineReader 10 конечный поток эндобдж 3 0 obj > / Кодирование> >> >> эндобдж 4 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / ExtGState 31 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 10 0 obj > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / ExtGState 38 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 11 0 объект > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / ExtGState 46 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 12 0 объект > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / ExtGState 53 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 13 0 объект > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / ExtGState 60 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 14 0 объект > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / ExtGState 67 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 15 0 объект > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / ExtGState 76 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 16 0 объект > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / ExtGState 85 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 17 0 объект > / ColorSpace> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / ExtGState 93 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 18 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / ExtGState 99 0 R >> / Тип / Страница / BCLPrivAnnots> >> эндобдж 19 0 объект > транслировать x +
PPT – презентация PowerPoint Эффект Доплера, скачать бесплатно
Эффект Доплера
Эффект Доплера Кажущаяся частота звука изменяется из-за относительного движения источника и / или наблюдателя http : // www.falstad.com/ripple YouTube – сирена пожарной машины демонстрирует эффект Доплера
Расчет изменения частоты Представьте себе автомобиль, издающий непрерывный звук, скорость = v, частота = f Частота источника звука f Наблюдатель
Стационарный источник За время Δt наблюдатель получит волны fΔt, если источник находится в состоянии покоя Эти волны будут занимать расстояние vΔt (расстояние = скорость x время) Число волн в секунду Время в секундах Частота источника звука f Наблюдатель
Движущийся источник Если источник сейчас движется со скоростью нас к наблюдателю Такое же количество волн будет излучено за время Δt, но на этот раз волны будут занимать расстояние vΔt – usΔt us Расстояние, пройденное источником Расстояние, пройденное на волны
Движущийся источник «Новая» длина волны λn = расстояние, занимаемое волнами, количество волн λn = vΔt – usΔt fΔt λn = (v – us) f So (v – us) = λn = vf fn, где fn – частота, которую слышит наблюдатель So fn = vf (v – us) Если источник удаляется от наблюдателя, fn = vf / (v + us) us YouTube – Демонстрация эффекта Доплера (с использованием маленького мальчика) Видео по теме
Движущийся наблюдатель Движущийся наблюдатель Движущийся наблюдатель Представьте, что наблюдатель движется к источнику звука со скоростью = vo Представьте, что наблюдатель движется к источнику звука со скоростью = vo Представьте, что наблюдатель движется к источнику звука со скоростью = uo (Звуковые волны, движущиеся со скоростью v). Скорость звуковых волн, измеренная наблюдателем, будет равна v + uo v vo uo
Moving Observer We следовательно, имеем ситуацию для наблюдателя, где v + uo = fnλ Помня, что для исходной волны λ = v / fv + uo = fnλ = fn xv / f, откуда fn = (1 + uo / v) f Если наблюдатель движется вдали от источника fn = (1 – uo / v) f
Другие эффекты • Не забывайте, что громкость звука также будет меняться, когда источник звука проходит мимо наблюдателя
Другие эффекты • Звуковой удар YouTube – Sonic Boom – Extreme Close Fly ByRelated Videos
Звуковая стрела • Когда самолет движется со скоростью, превышающей скорость звука, звуковые волны плотности, излучаемые самолетом, не могут предшествовать самолету, и поэтому накапливаются в конусе позади самолета.Когда эта ударная волна проходит, слушатель сразу слышит звук, издаваемый за более длительный период: звуковой удар. Однако, когда самолет ускоряется, чтобы преодолеть звуковой барьер, может образоваться необычное облако. Происхождение этого облака все еще обсуждается. Ведущая теория состоит в том, что падение давления воздуха в плоскости, описанной сингулярностью Прандтля-Глауэрта, происходит так, что влажный воздух конденсируется там с образованием капель воды.
Эффект Доплера в свете • Δf = (v / c) f при v << c
Использование эффекта Доплера Измерение скорости движущихся объектов (например, автомобилей или бейсбольных мячей. поток клеток крови в артерии
Пример Звуковая волна частотой 300 Гц излучается в сторону приближающегося автомобиля.Волна отражается от автомобиля и затем возвращается к излучателю с частотой 315 Гц. Какая скорость у машины? (Примите скорость звука 340 м / с).
Пример Звуковая волна с частотой 300 Гц излучается в сторону приближающегося автомобиля. Волна отражается от автомобиля и затем возвращается к излучателю с частотой 315 Гц. Какая скорость у машины? (Примите скорость звука 340 м / с). Автомобиль приближается к излучателю, поэтому частота, которую принимает автомобиль, определяется как fn = (1 + uo / v) f = (1 + u / 340) 300
Пример Звуковая волна с частотой 300 Гц испускается в сторону приближающейся машины.Волна отражается от автомобиля и затем возвращается к излучателю с частотой 315 Гц. Какая скорость у машины? (Примите скорость звука 340 м / с). Автомобиль приближается к излучателю, поэтому частота, которую принимает автомобиль, определяется как fn = (1 + uo / v) f = (1 + u / 340) 300. Автомобиль теперь действует как излучатель волны этой частоты (fn ), и исходный излучатель теперь будет действовать как новый (стационарный) приемник. Таким образом, полученная частота (315 Гц) определяется как f = 315 = vfn = 340 x (1 + u / 340) 300 (v – us) (340-u), откуда находим u = 8.29 м.с-1
Конец Давайте попробуем несколько вопросов, страницы 248, 249 Можете ли вы ВЫБРАТЬ 2 простых, одно среднее и одно сложное?
% PDF-1.5 % 979 0 объект > эндобдж xref 979 114 0000000016 00000 н. 0000004349 00000 п. 0000004499 00000 н. 0000005024 00000 н. 0000005694 00000 п. 0000005791 00000 н. 0000006471 00000 н. 0000006585 00000 н. 0000006697 00000 н. 0000006948 00000 н. 0000007294 00000 н. 0000007332 00000 н. 0000007709 00000 н. 0000007920 00000 п. 0000008278 00000 н. 0000008477 00000 н. 0000008893 00000 н. 0000009493 00000 п. 0000009909 00000 н. 0000011705 00000 п. 0000012221 00000 п. 0000012648 00000 п. 0000013188 00000 п. 0000013349 00000 п. 0000013492 00000 п. 0000013577 00000 п. 0000014006 00000 п. 0000014516 00000 п. 0000015024 00000 п. 0000023309 00000 п. 0000026399 00000 п. 0000031480 00000 п. 0000039632 00000 п. 0000042282 00000 п. 0000042321 00000 п. 0000042709 00000 п. 0000042808 00000 п. 0000042957 00000 п. 0000046174 00000 п. 0000046245 00000 п. 0000046326 00000 п. 0000048913 00000 н. 0000049193 00000 п. 0000049379 00000 п. 0000049408 00000 п. 0000049721 00000 п. 0000050253 00000 п. 0000050557 00000 п. 0000050864 00000 п. 0000056642 00000 п. 0000056922 00000 п. 0000057273 00000 п. 0000058818 00000 п. 0000062368 00000 п. 0000062400 00000 п. 0000062476 00000 п. 0000067955 00000 п. 0000068288 00000 п. 0000068357 00000 п. 0000068475 00000 п. 0000068507 00000 п. 0000068583 00000 п. 0000072827 00000 п. 0000073160 00000 п. 0000073229 00000 п. 0000073347 00000 п. 0000073379 00000 п. 0000073455 00000 п. 0000078221 00000 п. 0000078534 00000 п. 0000078603 00000 п. 0000078721 00000 п. 0000078753 00000 п. 0000078829 00000 п. 0000083479 00000 п. 0000083811 00000 п. 0000083880 00000 п. 0000083998 00000 п. 0000084115 00000 п. 0000084191 00000 п. 0000084309 00000 п. 0000084613 00000 п. 0000084689 00000 п. 0000084988 00000 п. 0000085064 00000 п. 0000085361 00000 п. 0000085437 00000 п. 0000085741 00000 п. 0000085817 00000 п. 0000085892 00000 п. 0000085940 00000 п. 0000086009 00000 п. 0000086057 00000 п. 0000086150 00000 п. 0000086199 00000 п. 0000088302 00000 п. 0000088640 00000 п. 0000089022 00000 н. 0000127413 00000 н. 0000127671 00000 н. 0000127922 00000 н. 0000128188 00000 н. 0000133240 00000 н. 0000138320 00000 н. 0000145816 00000 н. 0000150529 00000 н. 0000154087 00000 н. 0000158281 00000 н. 0000162175 00000 н. 0000167248 00000 н. 0000170640 00000 н. 0000171771 00000 н. 0000004149 00000 п. 0000002576 00000 н. трейлер ] / Назад 629817 / XRefStm 4149 >> startxref 0 %% EOF 1092 0 объект > поток h ތ {PSG \ $ Факс
5.8 Эффект Доплера | Научный городок
Случалось ли это когда-нибудь с вами? Вы слышите сирену в нескольких кварталах от вас. Источник – полицейская машина, которая мчится в вашем направлении. Когда машина приближается, проезжает мимо вас, а затем уносится вдаль, звук ее сирены продолжает меняться по высоте. Сначала звук сирены становится выше, а потом он внезапно становится ниже. Вы знаете, почему это происходит? Ответ – эффект Доплера.
Что такое эффект Доплера?
Эффект Доплера – это изменение частоты звуковых волн, которое возникает, когда источник звуковых волн движется относительно неподвижного слушателя.(Это также может произойти, когда источник звука неподвижен, а слушатель движется.) На схеме ниже показано, как возникает эффект Доплера. Звуковые волны сирены полицейской машины распространяются во всех направлениях. Поскольку автомобиль движется вперед (влево), звуковые волны собираются перед автомобилем и распространяются позади него. Звуковые волны, которые расположены ближе друг к другу, имеют более высокую частоту, а звуковые волны, расположенные дальше друг от друга, имеют более низкую частоту. Частота звуковых волн, в свою очередь, определяет высоту звука.Звуковые волны с более высокой частотой производят звук с более высоким тоном, а звуковые волны с более низкой частотой производят звук с более низким тоном. Для интерактивной анимации диаграммы, подобной приведенной ниже, перейдите по следующему URL-адресу. Http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/doppler.html
Испытание эффекта Доплера
Когда автомобиль приближается к слушателю A, звуковые волны сближаются, увеличивая свою частоту. Этот слушатель слышит, как звук сирены становится выше.По мере того как машина удаляется от слушателя B, звуковые волны отдаляются друг от друга, уменьшая свою частоту. Этот слушатель слышит, как звук сирены становится ниже. Вы можете испытать эффект Доплера с движущейся сиреной в следующей анимации: http://www.epicphysics.com/physics-animations/doppler-effect-animation/
Q: Как будет звучать сирена для слушателя А после того, как полицейская машина проезжает мимо него?
A: Сирена внезапно понизится по высоте, потому что звуковые волны будут намного более распространенными и будут иметь более низкую частоту.
Сводка
- Эффект Доплера – это изменение частоты звуковых волн, которое возникает, когда источник звуковых волн движется относительно неподвижного слушателя.