Вооружимся простейшей логикой и элементарными знаниями и немножко порассуждаем на данную тему.
Для начала рассмотрим данный вопрос для звуковой среды. Есть звуковой генератор, источник звука. В нём есть мембрана которая может двигаться с определённой частотой и формировать уплотнения и разрежения воздуха, которые распространяются в атмосфере. Вот эти разные давления воздуха и есть звуковая волна. А почему же, вероятно, кто то спросит из вас, волну рисуют как некую синусоиду. Всё просто, распределение давления в волне будет осуществляться именно по этому принципу. Давление периодически будет возрастать а затем падать а затем снова возрастать и так далее.
А что же такое в данном случае амплитуда волны и от чего она зависит. Амплитуда зависит от давления в волне а оно зависит от скорости движения мембраны. Тут не нужно путать частоту с скоростью. Мембрана из одного крайнего положения в другое противоположное крайнее положение, может перемещаться как очень быстро так и медленно но с одинаковой частотой. Надеюсь что все всё поняли.
Итак идём дальше. Есть генератор звука и он неподвижен относительно среды. Включаем его и он начинает работать с определённой частотой, генерируя волну определённой длины, которая с определённой скоростью распространяется в среде.
А что же будет с параметрами волны если этот генератор придёт в движение относительно среды в сторону распространения звукового сигнала. В данном случае скорость распространения звука относительно самой среды останется не изменой а вот скорость звука относительно генератора уменьшится. Длина волны так же уменьшится а вот частота излучения генератора останется прежней так как мы её не меняли. Сразу хочу обратить внимание, особо нетерпеливых читателей, на то обстоятельство, что параметры волны излучаемого приёмником, параметры волны самой среды и параметры волны принимаемой приёмником далеко не всегда совпадают и напрямую зависят от относительных скоростей между источником, средой и приёмником. А то часто бывает так, они прочитав первое заключение по излучаемой волне, сразу же начинают спорить, наивно полагая что принимаемая волна обладает точно такими же параметрами. Это не так.
Возникает вопрос а можно ли сгенерировать неподвижным относительно среды генератором волну с описываемыми выше характеристиками которые были сгенерированы подвижным генератором. А почему бы и нет. Конечно же это возможно. И вот тут то и начинается самое интересное. А чем же тогда будут отличаться волны с одинаковыми параметрами но сгенерированные одна неподвижным генератором а другая подвижным. Ответ прост, они будут отличаться амплитудой. Волна генератора подвижного будет более амплитудной. То есть давление в этой волне будет выше именно за счёт движения генератора в сторону распространения волны.
Но тогда возникает ещё один интересный вопрос, а может ли неподвижный генератор , сгенерировать волну точно с такими же параметрами волны включая и амплитуду. Да может. А будут ли тогда эти волны чем то отличаться друг от друга ведь их длина, частота и амплитуда одинаковые. Вероятно, они всё равно будут отличаться, внутренней структурой самой волны, распределением зон высокого и низкого давления в волне. Эти внутренние структуры будут отличаться. А например, ухо человека сможет эти отличия как то выявить просто на слух. Вот этого я точно сказать не могу. Но вероятно какой нибудь настройщик роялей с идеальным слухом эти отличия сможет идентифицировать.
Могу предположить, что у некоторых читателей сейчас возник вопрос следующего содержания. Автор, ну для чего вы нас заводите в эти дебри внутренней структуры звука, это же совершенно не фундаментальный вопрос. Поспешу вас заверить, фундаментальный и если вы дочитаете статью до конца, то всё поймете сами.
Мы рассмотрели характеристики излучаемой волны . Ну а теперь перейдём к характеристикам принимаемой волны.
Есть приёмник звука и он неподвижен относительно среды. В данном случае параметры волны в среде полностью совпадут с параметрами принимаемой приёмником волны.
А что же будет, если приёмник придёт в движение в направлении самой волны. На встречу ей. В этом случае относительная скорость между приёмником и волной увеличится, частота принимаемого звука так же увеличится. Этот эффект, называется эффектом Доплера. Длина волны сохранит своё постоянство а амплитуда звука увеличится. За счёт скорости на встречу звуку волна станет соразмерено по всей своей длине, плотнее.
Рассматривать все остальные варианты относительного движения источника среды и приёмника не будем. Потому что механизм формирования волн будет основан на тех же принципах описанных выше. К стати, а всех таких вариантов, относительных скоростей для волны в среде будет девять.
Для звуковой среды все описанные процессы просты, прозрачны и понятны. А что же будет происходить с электромагнитной волной в этих вариантах. Рассмотрим этот вопрос.
Тут возможны две версии. Первая, ЭМВ это не волна какой то среды. В данной версии возможны всего лишь три варианта относительных скоростей. Все они подробно описаны в моей предыдущей статье. Если кому то интересно, посмотрите.
И вторая. ЭМВ это всё же колебания некой среды. В данном случае, будет девять различных вариантов относительных скоростей. Все эти девять вариантов, так же подробно описаны в моей предыдущей статье. Следует так же отметить, что механизм формирования и распространения волны в любой среде будет ОДИНАКОВЫМ не зависимо от типа среды. Газовая ли это среда, жидкость ли или же некий эфир как среда распространения ЭМВ.
И тут конечно же возникает вопрос а есть ли этот эфир или нет. Лично я считаю, с вероятностью очень близкой к единице, что он всё таки есть. То есть ЭМВ это волна эфира. Ну а теперь поговорим о процессе модуляции.
Вероятно многие из вас слышали, что некая радиостанция вещает на такой то частоте. И естественно возникает вопрос, а каким образом может передаваться информация одинаковой частотой. Там обязательно должны присутствовать какие то другие отличные друг от друга параметры. Минимальное количество отличных друг от друга знаков способных записывать информацию, два. Прекрасный тому пример азбука морзе или двоичный код. А чем же может записываться информация при модуляции с постоянной частотой сигнала. Он может записываться с помощью различных амплитуд, частот и фаз сигнала. Вероятно многие из читателей помнят школьный учебник где изображена некая большая синусоида с разной амплитудой а внутри неё ещё одна синусоида так же с разной амплитудой но с стабильной и значительно меньшей частотой. Вот именно таким образом и происходит модуляция.
Ну а теперь перейдём к самым неожиданным для многих выводам. Все прекрасно знают о существовании эффекта Допплера для света. Он фиксируется в спектрах звёзд движущихся относительно приёмника сигнала. Возникает вопрос, а что же будет с амплитудно модулированным сигналом при очень большой относительной скорости между источником сигнала и приёмником. Будет ли там эффект Доплера или нет. Представьте себе он там то же будет. Если вы например слушаете радиопередачу какой то радиостанции и она вдруг придёт в движение в вашу строну, то модулированный сигнал будет менять свою частоту в сторону увеличения, а при удалении радиостанции частота будет уменьшаться. И при большой относительной скорости, ваше ухо это зафиксирует. Что бы было понятно о чём речь приведу пример. Этот эффект будет таким же если увеличить или уменьшить скорость вращения виниловой пластинки на проигрывателе или магнитофонной ленты на магнитофоне. Если это будет речь, то вы услышите что человек заговорил очень быстро или очень медленно, растягивая слова.
Предвижу вой адептов СТО. Ну что же, я к этому уже привык. Вперёд, с удовольствием послушаю ваши истеричные вопли.