[SCRÂTÂND]
[FOȘTIT]
[CLIC]
MARKUS KLUTE: Bine ați revenit
la 8.20, relativitatea specială.
În această secțiune, vom
discuta despre efectul Doppler clasic
.
Efectul Doppler a fost
observat pentru prima dată de Christian Doppler,
de unde și numele, în 1842.
Și ceea ce discutăm
ca efect Doppler
este o schimbare de frecvență atunci când
trecem de la un cadru de referință
la altul.
Așa că acest lucru se poate întâmpla, de exemplu,
dacă sursa unei unde sonore
se mișcă așa cum experimentăm
atunci când trece o mașină.
Aplicațiile
efectului Doppler sunt numeroase.
Putem folosi
efectul Doppler pentru a măsura
viteza unei mașini cu viteză.
Putem folosi efectul Doppler
pentru a măsura distanța
galaxiilor îndepărtate.
Ca o reamintire, viteza
unei unde, deci viteza
în care unda
se propagă este
egală cu frecvența înmulțită cu
lungimea de undă.
Deci, atunci când ne deplasăm în raport
cu sursa undei,
vedem această
schimbare aparentă a frecvenței.
Dar să introducem acest
subiect nu în cuvintele mele,
ci în cele ale lui Sheldon
Cooper din The Big Bang
Theory.
[REDARE VIDEO]
- Mergem la petrecere.
- Nu-mi pasă dacă
primește cineva,
eu merg ca efect Doppler.
- Nu, nu este...
- Dacă trebuie,
pot demonstra.
[IMITĂ EFECTUL DOPPER]
PROFESOR: Asta este
unda sonoră a unei mașini în mișcare.
- Deci la ce oră
începe parada costumelor?
- Parada?
- Da, pentru ca
arbitrii să poată da
premiile pentru cel mai bun costum.
Cel mai înfricoșător.
Cel mai autentic.
Cea mai precisă vizualizare
a unui principiu științific.
- Sheldon, îmi pare rău, dar
nu vor
fi parade
sau arbitri sau premii.
- Petrecerea asta o să fie
nasol.
- Nu.
Haide, va fi
distractiv și arăți grozav cu toții.
Adică, uită-te la tine, Thor, și
oh, Peter Pan, e atât de drăguț.
- De fapt, Penny, el este...
- Eu sunt Peter Pan.
Și am o mână de
praf de pixie cu numele tău pe ea.
- Nu, nu.
Hei, ce ar
trebui să fie Sheldon?
- Oh, el este efectul Doppler.
- Da.
Este schimbarea aparentă a
frecvenței unei unde cauzată
de mișcarea relativă
între sursa
undei și observator.
- Oh, sigur.
Îl văd acum,
efectul Doppler.  În
regulă.
[FINE REDARE]
MARKUS KLUTE:
Efectul Doppler, așa că acum îl avem.
Bine, deci să ne uităm
la o situație specifică
aici, în care avem o
undă sonoră emisă de o mașină în mișcare.
Mașina se mișcă
cu viteza u
și emite sunet prin
motor sau claxonul mașinii.
Dacă te uiți apoi la
lungimea de undă pe măsură ce observăm,
deci avem un observator aici.
Pe măsură ce observăm
lungimile de undă, lungimea de undă
este de fapt modificată deoarece
crestele
mașinii în mișcare, claxonul, motorul
se deplasează ele însele
cu viteza u ori
la 0, care este o perioadă,
care este egală cu u ori
1 peste  frecvența
ca frecvență emisă
de mașina adresată.
Deci lungimea de undă este modificată la
lambda minus u ori 1 peste f0.
Deci, putem folosi
această ecuație aici
pentru a calcula lungimea de undă
la frecvența
observată de această
persoană aici, care
este viteza undei în
mișcare împărțită
la lungimile de undă modificate sau
observate.
Și asta e v peste
lambda minus u ori 1
peste f0 sau f0 ori
1 peste 1 minus uv.
Bine, așa că vedem că
frecvența se modifică
când observăm mașina în mișcare.
Și aveți deja toate
experiențele din viață
, așa că haideți să ne uităm la
câteva exemple în acest sens.
Voi împărtăși
acest mic videoclip.
Este un videoclip foarte scurt.
[REDARE VIDEO]
[HONKING CREȘTE ȘI FASTE]
[FINE REDARE]
Deci, puteți auzi
schimbarea frecvenței
în acest exemplu.
Iată încă una.
[REDARE VIDEO]
[SIRENA SE MĂRĂȘTEȘTE ȘI SE stinge]
[FINE REDAREA]
Deci asta este interesant acum.
Deci ați auzit exact ceea ce am
descris înainte,
sunetul unui vehicul în mișcare.
În primul caz, o mașină care
claxonează, în al doilea caz,
o mașină de pompieri europeană care
trece.
Și deci există o
parte suplimentară a poveștii aici.
Dacă v-aș întreba, vă rog să
faceți sunetul unei mașini de pompieri,
cred că nu mulți dintre voi
ați spune nina, nina, nina,
care este sunetul acestei
mașini de pompieri pentru european.
Mai sunt câteva
dintre acele exemple,
care sunt cu adevărat ciudate.
Dacă îți cer să scoți
sunetul unui cocoș, probabil că
tu și cu mine vom fi în dezacord cu privire la
sunetul unui cocoș.
Aș spune [NON-ENGLISH] și ai
scoate un sunet care
îmi este destul de necunoscut.
Deci, acesta este doar un
fapt distractiv,
dar aceasta a fost o
scurtă introducere
în efectul Doppler clasic.
Și în următorul
videoclip, ne vom uita
la
efectul Doppler relativist.