Manba harakati natijasida to'lqin
uzunligining o'zgarishi.
Dopler effekti avtoulov dvigateli yoki
sirenning ohangdorligi pasayganidan
ko'ra balandroq ovoz chiqarishini
ko'rsatadigan animatsiya. Pushti
doiralar tovush to'lqinlarini anglatadi.
Doppler effekti
Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Doppler effekti (yoki
Doppler siljishi), to
ʻlqin manbayi bilan oʻzaro
nisbiy harakatlanayotgan kuzatuvchiga nisbatan to
ʻlqin chastotasi yoki
to
ʻlqin uzunligining oʻzgarish hodisasi. Bu hodisani 1842-yilda
avstriyalik fizik olim Christian Doppler tasvirlab bergan, va uning
sharafiga bu hodisa "Doppler effekti" (Doppler ta
ʼsiri) nomi bilan
fanga kiritilgan.
Dopller siljishiga oddiy misol, harakatlanayotgan transport vositasining
kuzatuvchi (odam)ga yaqinlashganda va uzoqlashganda undan
chiqadigan tovushning o'zgarishini keltirish mumkin. Chiqarilgan
chastota
bilan
taqqoslaganda,
qabul
qilinadigan
chastota
yaqinlashganda yuqori bo'ladi, o'tish vaqtida bir xil bo'ladi va turg'unlik
paytida past bo'ladi.
[1]
Dopler effektining yuzaga kelish sababi shundaki, to'lqinlar manbai
kuzatuvchiga qarab harakatlanayotganda, har bir ketma-ket to'lqin
kresti oldingi to'lqinning zarbasidan ko'ra kuzatuvchiga yaqinroq joyda
chiqariladi. Shuning uchun har bir to'lqin oldingi to'lqinga qaraganda
kuzatuvchiga yetishi uchun nisbatan kamroq vaqt talab etadi. Shunday qilib, kuzatuvchiga ketma-ket to'lqin
krestlari kelishi vaqti kamayadi va bu chastotani ko'payishiga olib keladi. Ular tarqalishi jarayonida ketma-ket
to'lqin qatlamlari orasidagi masofa kamayadi, shuning uchun to'lqinlar "birlashadi". Aksincha, agar to'lqinlar
manbai kuzatuvchidan uzoqlashsa, har bir to'lqin oldingi to'lqinga qaraganda kuzatuvchidan ancha uzoqroq
joyda chiqariladi, shuning uchun ketma-ket to'lqinlarning kuzatuvchiga yetib kelish vaqti orasidagi farq uzayib
chastota pasayishiga sabab bo'ladi. Bu bilan ketma-ket to'lqin qatlamlari orasidagi masofa kengayib boradi va
to'lqinlar yoyilib ketadi.
Ovoz to'lqinlari kabi muhit(vosita)da tarqaladigan to'lqinlar uchun kuzatuvchi va manbaning tezligi to'lqinlar
o'tkaziladigan muhit(vosita) bilan nisbiy hisoblanadi.
[2]
Shunday qilib, umumiy Dopler effekti manba harakati,
kuzatuvchining harakati yoki vosita(muhit) harakati natijasida paydo bo'lishi mumkin ekan. Ushbu ta'sirlarning
har biri alohida tahlil qilinadi. Umumiy nisbiylikdagi yorug'lik yoki tortishish kabi vosita(muhit)ni talab
qilmaydigan to'lqinlar uchun faqat kuzatuvchi va manba o'rtasidagi tezlikning nisbiy farqini hisobga olish kerak.
Kristian Dopler bu hodisani birinchi marta 1842 yilda " Uchber das farbige Licht der Doppelsterne und einiger
anderer Gestirne des Himmels " (" Ikkilik yulduzlar va boshqa ba'zi yulduzlarning rangli nurida Dopler effekti")
risolasida ilgari surgan. Bu faraz tovush to'lqinlarida 1845 yilda Buys Ballot tomonidan sinab ko'rilgan. U ovoz
balandligi tovush manbai unga yaqinlashganda chiqadigan chastotadan yuqori va tovush manbai undan
uzoqlashganida chiqadigan chastotadan pastroq ekanligini tasdiqlagan. Gippolit Fizo 1848 yilda elektromagnit
to'lqinlarda xuddi shunday hodisani mustaqil ravishda kashf qilgan (Fransiyada bu ta'sir ba'zan "effet Doppler-
Fizeau" deb nomlanadi, ammo Fizeoning kashfiyotidan 6 yil o'tgach Dopler tomonidan kiritilgan ilmiy
taklif(ish) sabab bu nom dunyoning boshqa mamlakatlari tomonidan qabul qilinmadi.). 1848-yilda Buyuk
Britaniyada Jon Skot Rassell Dopler effekti bo'yicha eksperimental tadqiqot o'tkazgan.
[p 1]
Tarix
Utrechtda (2019) devorda
tasvirlangan Buys Ballotning
eksperimenti (1845)
Klassik fizikada, manba va qabul qilgichning tezligi muhitga nisbiy
bo'lib, ular muhitdagi to'lqinlar tezligidan past bo'ldi, kuzatilgan
chastotalar va chiqadigan chastota o'rtasidagi munosabat:
[3]
bu to'lqinlarning tarqalish tezligi;
muhitga nisbatan qabul qiluvchining tezligi, agar
qabul qilgich manba tomon harakat qilsa ga
qo'shiladi( + ), qabul qilgich manbadan
uzoqlashganda ayriladi( - );
muhitga nisbatan manba tezligi, agar manba qabul qiluvchidan uzoqlashayotgan
bo'lsa ga qo'shiladi, manba qabul qiluvchiga qarab harakatlanayotgan bo'lsa dan
ayriladi, chegirib tashlanadi.
Shuni esda tutish kerakki, bu munosabatlar manba yoki qabul qiluvchidan birontasi bir biridan uzoqlashganda
chastotani pasayishini taxmin qiladi.
Ekvivalent formula:
qayerda
to'lqinning tezligi qabul qiluvchiga nisbatan;
to'lqinning manbaga nisbatan tezligi;
to'lqin uzunligi.
Yuqoridagi formula manbaning kuzatuvchidan to'g'ridan-to'g'ri yaqinlashayotgani yoki yo'qolganligini taxmin
qiladi. Agar manba kuzatuvchiga burchak ostida (lekin doimiy tezlikda bo'lsa) yaqinlashsa, birinchi eshtishda
kuzatilgan chastota ob'ektning chiqaradigan chastotasidan yuqori bo'ladi. Keyinchalik, huddi kuzatuvchiga
yaqinlashayotgandek kuzatiladigan chastotada bir xil me'yoriy pasayish bo'ladi. tenglik orqali nisbiy harakatga
perpendikulyar yo'nalishda kelayotganda,(va yetib kelishi yaqin bo'lgan nuqtadan chiqarilganda, biroq to'lqin
qabul qilinganda, manba va qabul qiluvchi o'zlarining yaqin masofasida bo'lmaydi) va huddi kuzatuvchidan
uzoqlashgandek bir xil me'yordagi pasayish davom etadi. Kuzatuvchi ob'ekt yo'liga juda yaqin bo'lsa, yuqori
chastotadan past chastotaga o'tish juda keskin(tezlik bilan) bo'ladi. Kuzatuvchi ob'ekt yo'lidan uzoqroq
bo'lganda, yuqori chastotadan past chastotaga o'tish bosqichma-bosqich amalga oshadi.
Agar
va
tezliklar to'lqin tezliklari bilan solishtirganda kichik bo'lsa, unda kuzatilgan chastota va
chiqarilgan chastot o'rtasidagi munosabat quyidagicha bo'ladi
[3]
