Dopplerov jav

Dopplerov jav

Písal sa rok 1842, keď rakúsky fyzik a matematik Christian Andreas Doppler (1803-1853) dospel k teórii, ktorá ešte ani po šesťdesiatich rokoch nedá fyzikom spávať a stále sa o nej vedú rôzne diskusie. Teória nazývaná- Dopplerov jav.

Tento fyzikálny jav môžeme okolo seba neustále sledovať, pretože sa s ním stretávame takmer denne. Dopplerov jav je popis závislosti príjmanej frekvencie vlnenia na pohybe pozorovateľa alebo pohybe zdroja. Pri pohybe zdroja zvuku k nám, naše sluchové ústrojenstvo vníma frekvencie zhustene a tým ich považuje za vyššie.

V opačnom prípade, pri pohybe zdroja zvuku od nás, je zvuk nižší. Pre bližšie vysvetlenie: v prvom prípade je každý vrchol vlny vysielaný čoraz bližšie k pozorovateľovi ako vlna idúca pred ňou, preto má každá vlna o niečo menší čas, aby sa dostala k pozorovateľovi ako predchádzajúca vlna. Čas sa znižuje medzi prichádzajúcimi po sebe nasledujúcimi vrcholmi vĺn, čo zvyšuje frekvenciu.

Naopak v prípade, že zdroj vĺn sa pohybuje smerom od pozorovateľa, každá vlna je vysielaná čoraz ďalej od jeho pozície ako predchádzajúca vlna a tak sa zvyšuje čas medzi príchodmi po sebe nasledujúcich vĺn a znižuje sa frekvencia. Ako to vyzerá v praxi môžeme vidieť na obrázku č.1

Široké využitie tohto javu je najmä v meracej, radarovej technike a astronómii. Používa sa pri elektronickom meraní rýchlosti prietoku média (v rôznych potrubiach, atď.), meranie rýchlosti tuhých telies (letecké radary, policajné radary, meranie rýchlosti bežcov, meranie rýchlosti lôpt, ...).

Matematicky ho môžeme vyjadriť vzťahom (obrázok č.2), kde v- rýchlosť šírenia vĺn, v_s,r –relatívna rýchlosť voči pozorovateľovi, f₀ –vlnenie, ktoré vysiela pohyblivý zdroj.