Найти тему
Эпонимы и Мы

ЭФФЕКТ ДОПЛЕРА

Признаюсь, когда я затевал этот проект, у меня было твёрдое желание НЕ использовать эпонимы, которые встречаются в школьном курсе, чтобы не повторять то, о чём вам рассказывали на уроках химии, физики, биологии, географии и пр. И долгое время я придерживался этого правила. Но потом всё-таки пришёл к выводу, что будет как-то странно - специально обходить вниманием действительно интересные темы, особенно если кто-то в школе плохо учился и сегодня не помнит ничего из программы.

Так вот, ЭФФЕКТ ДОПЛЕРА ещё в начале 80-х нам очень доходчиво объяснил наш преподаватель - на примере того, как мы воспринимаем звук приближающегося и удаляющегося поезда. Точнее, даже не поезда, а звукового сигнала, сирены, гудка: когда расстояние между нами и звучащим объектом быстро сокращается, нам кажется, что высота звука повышается, а когда поезд проехал мимо и уносится вдаль, звук почему-то становится ниже. Хотя для тех, кто внутри вагона, абсолютно ничего не меняется.

Фото с сайта https://profgbo.ru/theory/effekt-doplera-prostymi-slovami-cto-eto-takoe-formuly-primery-primenenia.html
Фото с сайта https://profgbo.ru/theory/effekt-doplera-prostymi-slovami-cto-eto-takoe-formuly-primery-primenenia.html

Как объяснил нам учитель, всё это потому, что когда источник волн движется в направлении наблюдателя, каждый последующий гребень волны выходит из положения, более близкого к наблюдателю, чем гребень предыдущей волны. И каждой последующей волне необходимо немного меньше времени, чтобы добраться до наблюдателя, чем предыдущей волне. Поэтому время между приходом последовательных гребней волн на наблюдателя сокращается, вызывая увеличение частоты.

А самое интересное в том, сделал вывод наш преподаватель, что ЭФФЕКТ ДОПЛЕРА касается не только звуковых, но также световых и любых других вол. Поэтому если, например, удалённая на энное количество световых лет звезда в пространстве удаляется от нас, испускаемые ею волны будут длиннее и расположены ближе к красной полосе спектра - это явление называется "красным смещением". Если же, наоборот, звезда летит в нашу сторону, то её волны будут восприниматься нами короче - это "синее смещение" (или "фиолетовое смещение").

На этот счёт у физиков есть байка (её нам рассказал всё тот же учитель). Мол, одного учёного привлекли к ответственности за то, что он-де проехал на красный свет. На суде тот начал оправдываться, мол для него горел вовсе не красный, а зелёный свет, и это можно объяснить ЭФФЕКТОМ ДОПЛЕРА. Но другой физик, который сидел в зале, быстро подсчитал, какая для этого нужна скорость и озвучил результаты. В итоге хитрого учёного оштрафовали за превышение скорости, причём вся соль в том, что сумма штраф тем выше, чем больше была превышена разрешённая скорость.

-2

А если серьёзно, то ЭФФЕКТ ДОПЛЕРА очень широко применяется, например, в медицине - множество приборов ультразвуковой диагностики работают именно на этом принципе.

Для обнаружения движущихся объектов (не только самолётов и ракет, но также кораблей, автомобилей, облаков, морских и речных течений и пр.) во всём мире используется ИМПУЛЬСНО-ДОПЛЕРОВСКИЙ РАДАР, в котором определение дальности до цели выполняется путем измерения времени задержки отраженного от неё зондирующего сигнала, а определение скорости цели - по сдвигу частоты отраженного сигнала, возникающему вследствие всё того же ЭФФЕКТА ДОПЛЕРА.

Фото с сайта https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BC%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%81%D0%BD%D0%BE-%D0%B4%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%80
Фото с сайта https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BC%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%81%D0%BD%D0%BE-%D0%B4%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%80

И, как это ни странно, именно он лежит в основе работы многих охранных сигнализаций, датчиков движения.

Фото с сайта https://www.avto25.ru/news/articles/2017/05/18/35063.html
Фото с сайта https://www.avto25.ru/news/articles/2017/05/18/35063.html

В астрономии по смещению линии спектра в ту или иную сторону определяют скорость движения звёзд, галактик, комет и других небесных тел. Также по увеличению ширины линий спектра можно измерить температуру фотосферы звёзд.

-5

Пользуетесь системами геопозиционирования GPS - ГЛОНАСС? Знайте, они тоже основаны на ЭФФЕКТЕ ДОПЛЕРА.

Фото с сайта https://mavink.com/explore/Christian-Doppler
Фото с сайта https://mavink.com/explore/Christian-Doppler

Кристиан Андреас Доплер (29 ноября 1803 - 17 марта 1853) - австрийский математик, физик, почётный доктор Пражского университета, член Королевского общества Богемии, член Венской академии наук.

Родился в Зальцбурге, в семье каменотёса, с ранних лет учился этому ремеслу. Ходил в школы Зальцбурга и Линца, затем поступил в Венский политехнический институт. По его окончании слушал курс лекций по философии в Зальцбургском лицее, зарабатывал на жизнь уроками физики и математики в колледже Святого Руперта, изучал высшую математику, механику и астрономию в Венском университете.

Работал ассистентом профессора высшей математики и механики Венского университета, но ему так и не дали академической должности. Доплер рассылал заявления в институты Линца, Любляны, Вены, Цюриха, Праги, но его никто не хотел брать в качестве профессора. Поэтому какое-то время ему пришлось работать клерком на хлопчатобумажной фабрике в Зальцбурге.

И когда он, отчаявшись, уже решил, было, эмигрировать в США, наконец, пришло приглашение на должность учителя элементарной математики и вычислений в Государственной средней школе в Праге. С 1836 года Доплер также преподавал и в Пражском политехническом институте, проводил много времени в тесных и душных аудиториях, читая лекции примерно 400 студентам. Говорят, именно тогда он заразился туберкулёзом, от которого впоследствии и умер.

-7

Наконец, в 1841 году он получил должность профессора практической геометрии и элементарной математики в Пражском политехническом институте. И хотя здоровье его было подорвано, продолжил преподавать и интенсивно заниматься наукой. Он опубликовал новый метод определения расстояний, исследовал аберрации света, работал над теорией микроскопа и теорией цветов, устройством оптического дальномера, предложил применение фотографических методов в астрономии. А также исследовал электричество и магнетизм, изменение магнитного склонения со временем.

Потом был период академического отпуска по состоянию здоровья, период работы в Горной академии и Политехническом институте Вены. А в 1850 году Император Франц-Иосиф I назначил Доплера первым директором нового Института физики Венского университета.

Интересно, что одним из студентом учёного был монах Грегор Мендель, который потом стал основоположником учения о наследственности.

Но туберкулёз и сейчас лечат с большим трудом, а уж тогда - и подавно...

Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!