도플러 효과란 무엇인가요?

도플러 효과는 파동원과 관찰자가 상대적으로 움직일 때 관찰자가 받는 파동의 주파수와 파원이 방출하는 주파수가 다른 현상이다.

개념:

도플러 효과는 1842년에 처음 제안한 오스트리아의 물리학자이자 수학자 크리스티안 요한 도플러(Christian Johann Doppler)의 이름을 따서 명명되었습니다. 하나의 이론입니다. 주요 내용은 파동원과 관찰자의 상대적인 움직임으로 인해 물체의 방사선 파장이 변한다는 것입니다. 움직이는 파동원 앞에서 파동은 압축되어 파장이 짧아지고 주파수가 높아집니다.

원리:

도플러 효과는 파동의 근원이 관찰자쪽으로 이동할 때 파동의 수신 주파수가 높아지고, 파원이 관찰자 쪽으로 이동할 때 수신 주파수가 낮아지는 것을 말합니다. 관찰자로부터. 관찰자가 움직일 때도 동일한 결론에 도달할 수 있습니다. 그러나 당시에는 실험 장비가 부족하여 도플러는 실험적으로 검증되지 않았으며, 몇 년 후 측정된 데이터를 사용하여 검증되었습니다.

원인:

광원은 전체 진동을 완료하고 한 파장의 파동을 외부로 방출합니다. 주파수는 단위 시간당 완료된 전체 진동 수를 나타냅니다. 파동원은 단위시간과 같다. 내부 파동원이 방출하는 완전한 파동의 수와 관찰자가 보는 빛의 색깔은 관찰자가 받는 주파수, 즉 완전한 파동의 수에 따라 결정된다. 단위 시간당 수신됩니다.

도플러 효과의 적용 범위:

1. 모든 유형의 파동

도플러 효과는 음파에만 적용되는 것이 아니라 전자파를 포함한 모든 종류의 파동에 적용 가능합니다. 과학자 Edwin Hubble은 도플러 효과를 사용하여 우주가 팽창하고 있다는 결론을 내렸습니다.

은하에서 멀리 떨어진 천체에서 방출되는 빛의 주파수가 낮아지는, 즉 스펙트럼의 빨간색 끝으로 이동하는 것으로 나타났는데, 이를 적색 편이라고 합니다. 천체가 은하수를 떠날수록 적색 편이가 커집니다. 이는 이 천체가 은하수에서 멀리 떨어져 있음을 나타냅니다.

2. 이동통신

이동통신에서는 이동국이 기지국을 향해 이동하면 주파수가 높아지고, 기지국으로부터 멀어지면 주파수가 높아진다. 낮으므로 이동통신에서는 주파수를 최대한 활용하는 것이 필요합니다. 도플러 효과를 고려하세요. 물론 일상생활에서 이동 속도의 한계로 인해 매우 큰 주파수 오프셋을 발생시키는 것은 불가능하지만, 이는 이동통신에 영향을 미칠 것이라는 점은 부정할 수 없습니다.

3. 파동 소스

파동 소스가 고정된 경우 고정 수신기에 수신된 파동의 진동은 파동 소스에서 방출되는 파동의 리듬과 동일합니다. 송신 주파수는 수신 주파수와 동일합니다. 파동의 근원이 수신기에 대해 상대적으로 움직이는 경우(예: 서로 멀어지는 경우) 상황은 다릅니다.