FíZÍka fakultetí FÍZÍka kafedrasí

ÓZBEKSTAN RESPUBLÍKASÍ JОQARÍ HÁM ОRTA ARNAWLÍ BÍLÍM MÍNÍSTRLÍGÍ

BERDAQ ATÍNDAǴÍ QARAQALPAQ MÁMLEKETLÍK UNÍVERSÍTETÍ



FÍZÍKA FAKULTETÍ

FÍZÍKA KAFEDRASÍ
Fízíka fakultetíníń 2-kurs studantí

Orınbaev Azizbeltiń kurslıq jumısı

Optíkada Dopler effektí hám onıń qollanılıwı

Qabılladı: Orınladı:

Orınbaev Azizbek

Nókís 2021

Tema : Optikada Dopler effektí hám onıń qollanıwı

MAZMUNI

1.Dopler effektíníń klassík fízíkadaǵı klassífíkacíyası

2.Dopler effektíne taríyxdan názer

3.Akustíkada Dopler effektí

4.Redshíft hám Dopler effektí ortasındaǵı parq

5.Jaqtılıq nurlarınıń sozılıwın Dopler effektí járdamínda túsíndíríw

6.Mesbauer effektínda Dopler effektíníń rolí

7.Spektroskopíyanı klassífíkacíyalawda Dopler effektíníń áhmíyetí

8.Astronomık jılısıwlarǵa Dopler effektíníń baylanıslı jayı

9.Astronomık obíektlerín qaytarıp beríwdíń Dopler effektíne alternatíhámlerí haqqında.

Kristian Dopler bul hádiyseni birinshi ret 1842-jılda " Uchber das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels " ("Ekilik juldızlar hám basqa bázi juldızlardıń reńli nurında Dopler effekti") qollanbasında ilgeri súrgen. Bul boljaw dawıs tolqınlarında 1845-jılda Buys Ballot tárepinen sınap kórilgen. Ol dawıs bálentligi dawıs deregi oǵan jaqınlasqanda shıǵıs chastotadan joqarı hám dawıs deregi odan uzaqlasqanında shıǵıs chastotadan tómenlew ekenligin tastıyıqlaǵan. Gippolit Fizo 1848-jılda elektromagnit tolqınlarda tap sonday hádiyseni ǵárezsiz túrde oylap tapqan (Fransiyada bul tásir geyde "effet Doppler-Fizeau" dep ataladı, biraq Fizeoniń jańa ashılıwlarınan 6 jıl ótkennen Dopler tárepinen kiritilgen ilimiy usınıs (jumıs) sebep bul at dúnyanıń basqa mámleketleri tárepinen qabıl etilmedi). 1848-jılda Ullı Britaniyada Jan Skot Rassell Dopler effekti boyınsha eksperimental izertlew ótkergen.

Dopler effektí jáne onıń qollanıwı.Dopler effektí avtomashína dvíǵatelí yamasa sírenníń ses ǵarmonlarınıń tomenlegenínen kóre bálentlew dawıs shıǵarıwın kórsetetuǵın anímacíya. Aqshıl qızǵılt reń dóńgelekler dawıs tolqınların ańlatadı.

Dopler effektí (yamasa Dopler jılısıwı ), tolqın daregí menen óz-ara salıstırmalı háreketleníp atırǵan baqlawshısına salıstırǵanda tolqın chastotası yamasa tolqın uzınlıǵınıń ózgerís hádíysesí. Bull hádíysení 1842-jılda Avstríyalıq fízíkalıq alım Chrístían Dopler suwretlap bergen, jáne onıń húrmetíne bull hádíyse " Dopler effektí" (Dopler tásírí) atı menen páńe kírítílgen.

Dopler jılısıwına ápíwayı mısal, háreketleníp atırǵan transport quralınıń baqlawshísí (adam ) ǵa jaqınlasqanda hám uzaqlasqanda odan shıǵatuǵın dawıstıń ózgeríwín keltíríw múmkín. Shıǵarılǵan chastota menen salıstırıwlaǵanda, qabıl etíletuǵın chastota jaqınlasqanda joqarı boladı, ótíw waqtında bírday boladı hám tınısh halında tómen boladı.

Dopler effektíníń júzege kelíw sebebí sonda, tolqınlar dáregí baqlawshısına qaray háreketleníp atrǵanda, hár bír ízbe-íz tolqın krestí aldınǵı tolqındıń soqqısına kóre baqlawshısına jaqınlaw orında shıǵarıladı. Sol sebeplí hár bír tolqın aldınǵı tolqınǵa qaraǵanda baqlawshısına jetíwí ushın salıstırǵanda kemrek waqıt talap etedí. Solay etíp, baqlawshısına ízbe-íz tolqın krestlarí kelíwí waqıtı azayadı jáne bull chastotanı kóbeyíwíne alıp keledí. Olar tarqalıwı processínda ízbe-íz tolqın qatlamları arasındaǵı aralıq azayadı, sol sebeplí tolqınlar " bírlesedí". Kerísínshe, eger tolqınlar dáregí baqlawshısınan uzoqlassa, hár bír tolqın aldınǵı tolqınǵa qaraǵanda baqlawshısınan talay uzaǵıraq orında shíǵarıladı, sol sebeplí ízbe-íz tolqınlardıń baqlawshısına jetíp kelíw waqıtı arasındaǵı parq uzayíp chastota tómenlewíne sebep boladı. Bulnıń menen ízbe-íz tolqın qatlamları arasındaǵı aralıq keńeyíp baradı hám tolqınlar jayılıp ketedí.

Dawıs tolqınları sıyaqlı ortalıq (qural ) da tarqalatuǵın tolqınlar ushın baqlawshísí hám derektíń tezlígí tolqınlar ótkeríletuǵın ortalıq (quralı ) menen salıstırmalı bolsaplanadı. Solay etíp, ulıwma Dopler effektí derek háreketí, baqlaǵıshınıń háreketí yamasa qaralı (ortalıq ) háreketí nátíyjesínda payda bolıwı múmkín eken. Bull tásírínlerdíń hár bírí bólek analíz etíledí. Ulıwma salıstırmalıqtaǵı jaqtılıq yamasa tartısıw sıyaqlı quralı (ortalıq ) n talap etpeytuǵın tolqınlar ushın tek baqlaǵısh hám derek ortasındaǵı tezlíktíń salıstırmalı ayırmashılıǵın bolsapqa alıw kerek.

Klassik fizikada, derek hám qabıllaǵıshtıń tezligi ortalıqqa salıstırmalı bolıp, olar ortalıqtaǵı tolqınlar tezliginen tómen boldı, gúzetilgen chastotalar f hám shıǵaratuǵın chastota f_o ortasındaǵı munasábet:

bunda c tolqınlardıń tarqalıw tezligi; v_r ortalıqqa salıstırǵanda qabıl etiwshiniń tezligi, eger qabıllaǵısh derek tárep háreket qılsa c ǵa qosıladı (c+v_r ), qabıllaǵısh derekten uzaqlasqanda ayrıladı (c-v_r); v_s ortalıqqa salıstırǵanda derek tezligi,c eger derek qabıl etiwshinen uzoqlashayotgan bolsa c ǵa qosıladı, derek qabıl etiwshine qaray háreketlenip atırǵan bolsa c dan ayrıladı, shegirip taslanadı.

Sonı este tutıw kerek, bul munasábetler derek yamasa qabıl etiwshinen qandayda birewi bir birinen uzaqlasqanda chastotanı tómenlewin shama etedi.

Ekvivalent formula :

bul jerde v_wr tolqındıń tezligi qabıl etiwine salıstırǵanda; v_ws tolqındıń derekke salıstırǵanda tezligi; λ tolqın uzınlıǵı.

Joqarıdaǵı formula derektiń baqlawshısına tuwrıdan-tuwrı jaqınlasıp atrǵan yamasa shama etedi.Eger derek baqlawshısına múyesh astında (biraq turaqlı tezlikte bolsa ) jaqınlassa, birinshi esitiwde baqlanǵan chastota obiekttiń shıǵaratuǵın chastotasınan joqarı boladı.Keyinirek, tap baqlawshısına jaqınlasıp atrǵanday gúzetiletuǵın chastotada birdey normativ tómenlew boladı, teńlik arqalı salıstırmalı háreketke perpendikulyar jóneliste kiyatırǵanda, (hám jetip keliwi jaqın bolǵan noqattan shıǵarılǵanda, biraq tolqın qabıl etilgende, derek hám qabıl etiwshi ózleriniń jaqın aralıǵında bolmaydı ) hám tap baqlawshısına uzaqlasqan sıyaqlı birdey normadaǵı tómenlew dawam etedi. Gúzetshi obiekt jolına júdá jaqın bolsa, joqarı chastotadan tómen chastotaǵa ótiw júdá keskin (tezlik menen) boladı.Baqlawshı obiekt jolınan uzaǵıraq bolǵanda, joqarı chastotadan tómen chastotaǵa ótiw basqıshpa-basqısh ámelge asadı.

Eger v_s hám v_r tezlikler tolqın tezlikleri menen salıstırǵanda kishi bolsa, ol jaǵdayda gúzetilgen chastota f hám shıǵarılǵan chastot f_o ortasındaǵı munasábet tómendegishe boladı.

Gúzetilgen chastota Chastotanıń ózgeriwi

Bunda,

Δ f=f-f_o

Δv= - (v_r – v_s ) Eger derekke salıstırǵanda qabıllaǵıshdıń tezligi teris bolsa belgi keriliginshe qaladı, eger derek hám qabıllaǵısh bir-birine qaray háreket etkende onıń belgisi oń boladı.

Dálillew:

Berilgeni

Bólemiz c

Eger bolsa,

geometrik progressiyaǵa qoysaq:

Stacionar ses deregi f turaqlı chastotada ses tolqınların payda etedi hám tolqın frontları turaqlı tezlikte derekten nosimmetrik tárizde tarqaladı. Tolqınlar frontları arasındaǵı aralıq tolqın uzınlıǵı boladı.Hámme gúzetiwshileri f = f_o derektiń haqıyqıy chastotasına teń keletuǵın birdey chastotanı esitedi.

Tap sol ses deregi berdey ortalıqta turaqlı chastotada nurlandırıwshı ses tolqınları. Biraq, endi ses deregi v_s=0,7 c tezlik penen qozǵalıp atr.Derek qozǵalıp atrǵanlıǵı sebepli, hár bir jańa tolqın aǵımınıń orayı endi oń tárepke biraz ózgertirildi.Nátiyjede tolqın frontları oń tárepte (aldıǵı tárepte) toplanadı, derektiń shep tárepinde (arqa trepinde) tarqaladı.Derek aldında turǵan gúzetiwshi