O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI MIRZO ULUG’BEK NOMIDAGI O’ZBEKISTON MILLIY UNIVERSITETI Fizika fakulteti 2-bosqich TF 2002-guruh talabasi SHomirzayev Gulziyo Optika fanidan “Dopler effekti va uning qo’llanilishi” mavzusida bajargan
KURS ISHI
Qabul qildi: A.Ramazonov Toshkent-2022 Reja: Kirish. Dopler effekti va uning ta’siri.
Dopler effektining aniqlanish tarixi va yuzaga kelish sabablari.
Dopler effektining nazariy isboti.
Dopler effektining qo’llanilishi.
Xulosa Dopler effekti natijasida erishilgan yutuqlar va kashfiyotlarning fan rivojlanishiga qo’shgan hissasi.
Foydalanilgan adabiyotlar.
Kirish
Dopler effekti – bu qabul qiluvchi tomonidan qayd etiladigan, manba harakati natijasida yuzaga keladigan elektromagnit to’lqin uzunligining o’zgarishi. Ushbu effect birinchi marta nazariy jihatdan bashorat qilgan Kristian Yoxann Dopler nomi bilan atalgan.
Ushbu effect, ayniqsa, tovush to’lqinlari holatida sezilarli bo’ladi, bunga misol sifatida o’tayotgan poezd tovushining balandligi o’zgarishini aytishimiz mumkin.
Faqatgina yer usti qabul qilgichlari va uzatgichlaridan foydalangan holda radioaloqa va eshittirishda Dopler effekti e’tiborsiz qoldiriladi. 100 km /soat tezlikda harakatlanuvchi mashinada qabul qilingan FM radiostantsiyasining chastota siljishi 10 Hz dan oshmaydi. Biroq, sun’iy yo’ldosh aloqa kanallari bunga juda qattiq ta’sir qiladi. Masalan, radio havaskor sun’iy yo’ldoshlar orqali aloqa qilish uchun ishlatiladigan ikki metrli diapazonda Dopler smenasi bir necha kilogersga yetadi va sun’iy yo’ldosh ko’rish zonasidan o’tayotganda doimiy ravishda o’zgarib turadi.
Buni amalda kuzatish oson, qachonki sirena qo’yilgan mashina kuzatuvchining yonidan o’tib ketsa. Aytaylik, sirena ma’lum ohang chiqaradi va u o’zgarmaydi. Kuzatuvchiga nisbatan mashina harakat qilmasa, u sirena chaladigan ohangni aniq eshitadi. Ammo agar mashina kuzatuvchiga yaqinlashsa, u holda tovush to’lqinlarining chastotasi ko’payadi, uzunligi esa kamayadi va kuzatuvchi sirena chalinganidan yuqori ohangni eshitadi. Mashina kuzatuvchi yonidan o’tib ketganda, u sirenaning aslida chiqaradigan ohangini eshitadi. Va mashina uzoqroq yurib, uzoqlashganda va yaqinlashmayotganida, kuzatuvchi tovush to’lqinlarining past chastotasi (va shunga mos ravishda uzoqroq) tufayli pastroq ohangni eshitadi.
Har qanday muhitda tarqaladigan to’lqinlar uchun ham manba, ham to’lqinlarni qabul qiluvchining ushbu muhitga nisbatan harakatini hisobga olish kerak. Uning tarqalishi uchun hech qanday vosita kerak bo’lmagan elektromagnit to’lqinlar uchun faqat manba va qabul qiluvchining nisbiy harakati muhim ahamiyatga ega.
Effekt birinchi marta 1842 yilda Xristian Dopler tomonidan tasvirlangan. Shuningdek, zaryadlangan zarracha nisbiy tezlikda muhitda harakatlanadigan holat ham muhimdir. Bunday holda, Cherenkov nurlanishi to’g’ridan-to’g’ri Dopler effektiga bog’liq bo’lgan laboratoriya tizimida ro’yxatdan o’tkaziladi.
1 Doppler effekti yoki Doppler siljishi, toʻlqin manbayi bilan oʻzaro nisbiy harakatlanayotgan kuzatuvchiga nisbatan toʻlqin chastotasi yoki toʻlqin uzunligining oʻzgarish hodisasi. Bu hodisani 1842-yilda avstriyalik fizik olim
Christian Doppler tasvirlab bergan, va uning sharafiga bu hodisa “Doppler effekti” (Doppler taʼsiri) nomi bilan fanga kiritilgan.
Dopller siljishiga oddiy misol, harakatlanayotgan transport vositasining kuzatuvchiga 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.
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.
Ovozto’lqinlari kabi muhitda tarqaladigan to’lqinlar uchun kuzatuvchi va manbaning tezligi to’lqinlar o’tkaziladigan muhit bilan nisbiy hisoblanadi.Shunday qilib, umumiy Dopler effekti manba harakati, kuzatuvchining harakati yoki vosita harakati natijasida paydo bo’lishi mumkin ekan. Ushbu ta’sirlarning har biri alohida tahlil qilinadi. Umumiy nisbiylikdagiyorug’likyokitortishishkabi vositani 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 sabab bu nom dunyoning boshqa mamlakatlari tomonidan qabul qilinmadi. 1848-yilda Buyuk Britaniyada Jon Skot Rassell Dopler effekti bo’yicha eksperimental tadqiqot o’tkazgan.
2. Akustikada Dopler effekti natijasida yuz beradigan chastota o’zgarishi manbaa va qabul qilgichning tovush to’lqinlarini tarqatuvchi muhitga nisbatan bo’lgan harakat tezliklari oqrali aniqlanadi. Yorug’lik to’lqinlari uchun ham Dopler effekti mavjud. Lekin, eloktromagnit to’lqinlarni tashuvchi alohida bir muhit mavjud bo’lmaganligi tufayli, yorug’lik to’lqinlari chastotasining Dopler siljishi manba va qabul qilgichlarining faqat nisbiy tezligi orqali aniqlanadi.
Yorug’lik qabul qilgich bilan K sistemasining kordinati boshini
manba bilan esa K’ sistemaning kordinata boshini bog’laylik.
Otatdagidek x va x’ o’qlarini K’ sistema (ya’ni manba)ning K sistemaga (ya’ni qabul qilgichga) nisbatan harakat tezligining v vektori bo’ylab yo’naltiramiz. Manbaning qabul qilgich tomonga tarqatayotgan yorug’lik yassi to’lqinlarning tenglamasi K’ sistemada quyidagi ko’rinishga ega bo’ladi: