O`zbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta`lim vazirligi qarshi davlat universiteti fizika-matematika fakulteti fizika yo’nalishi

Doppler effektining qo`llanishi.

Dopler effekti qizil siljish yoki ko'k siljish deb nomlangan mexanizmda yulduzlar va galaktikalar bizga yaqinlashayotgan yoki tushayotgan tezlikni o'lchash uchun ishlatiladi. Redshift uzoqlashayotgan jismdan ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligiga mutanosib ravishda ko'payganida yoki spektrning qizil uchiga o'tganda sodir bo'ladi. Aksincha, ko'k siljish bilan sodir bo'ladi. Ko'k chiroq qizil nurga qaraganda yuqori chastotaga ega bo'lgani uchun yaqinlashib kelayotgan astronomik yorug'lik manbalarining spektral chiziqlari ko'k siljishni, pasaygan astronomik yorug'lik manbai esa qizil rangni ko'rsatadi.
Tibbiy ko'rish
Tibbiyotda Dopler effekti arteriya va tomirlarda qon oqimining yo'nalishini va tezligini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin. Bu ekokardiyogramda va tibbiy ultrasonografiyada qo'llaniladi va qon tomir muammolarini aniqlashda samarali vositadir.
Radar
Doppler effekti aniqlangan ob'ektlarni o'lchash uchun ishlatiladi, bu erda harakatlanuvchi nishonga radar nurlari tushadi. Masalan, politsiya tezlatish vositasini aniqlash uchun radarlardan foydalanadi. Radio to'lqinlari harakatlanayotgan transport vositasida radar quroli yordamida otiladi. Tezlik chiqarilgan chastota va aks ettirilgan chastota o'rtasidagi farqni hisobga olgan holda hisoblanadi. Xuddi shunday tarzda, Dopler radaridan ob-havo stantsiyalari shamol tezligi va intensivligi kabi omillarni hisoblashda foydalanadilar.
Robototexnikani
Doppler effektiga robototexnikada dinamik real vaqt yo'llarini rejalashtirish murakkab muhitda robotlarning harakatlanishiga to'sqinlik qiladigan sharoitlarda yordam beradi. [9] Bunday dasturlar atrof-muhit doimiy ravishda o'zgarib turadigan, masalan, robososcer kabi raqobatbardosh robototexnika uchun qo'llaniladi.
Sirens
Favqulodda transport vositalaridan o'tishda sirenalar.
O'tayotgan avtotransport vositasida siren statsionar pog'onadan yuqoriroq chiqib, u pastga siljiydi va kuzatuvchidan tushayotganda o'z stenkasidan pastroq davom etadi. Astronom Jon Dobson ta'sirni quyidagicha izohladi:
“Siren slaydining sababi, bu sizga tegmagani uchun.”
Boshqacha qilib aytganda, siren kuzatuvchiga to'g'ridan-to'g'ri murojaat qilganda, mashina uni urmaguncha, piyoda sobit turadigan balandlikdan sobit bo'lib qoladi va darhol yangi pastki maydonchaga sakrab chiqadi. Avtotransport kuzatuvchidan o'tganligi sababli, lamel tezlik doimiy bo'lib qolmaydi, aksincha uning ko'rish chizig'i va sirenaning tezligi o'rtasidagi burchak vazifasini bajaradi.
Astronomiyani
Yorug'lik kabi elektromagnit to'lqinlar uchun Dopler effekti astronomiyada juda katta ahamiyatga ega va u redshift yoki mavimsi deb ataladigan narsaga olib keladi . U yulduzlar va galaktikalar biz tomon yaqinlashayotgan yoki tushayotgan tezlikni o'lchash uchun ishlatilgan; ya'ni ularning radial tezligi . Bu aniq ko'rinishda bitta yulduz aslida ikkilikli bo'lsa , yulduzlar va galaktikalarning aylanish tezligini o'lchash yoki ekzoplanetlarni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin . Ushbu redshift va mavhumlik juda kichik miqyosda sodir bo'ladi. Agar biror jism yerga siljiganida, ko'rinmaydigan yorug'likda, yordamsiz ko'zga ko'rinadigan darajada farq bo'lmaydi.
E'tibor bering, redshift ham kosmosning kengayishini o'lchash uchun ishlatiladi, ammo bu haqiqatan ham Dopler effekti emas. Aksincha, kosmosning kengayishi tufayli qizil rangga aylantirish kosmologik redshift deb nomlanadi va uni faqat Umumiy nisbiylik rasmiyatchiligi ostida Robertson-Uoker metrikasidan olish mumkin . Aytib o'tgandan so'ng, kosmologik miqyosda aniqlanadigan Dopler effektlari mavjud bo'lib, ular noto'g'ri kosmologik sifatida izohlangan bo'lsa, kosmik redshiftlar buzilishini kuzatishga olib keladi.
Astronomiyada yorug'lik uchun Dopler effektidan foydalanish yulduzlarning spektrlari bir hil emasligi haqidagi ma'lumotimizga bog'liq. Ular turli darajadagi elementlardan elektronlarni qo'zg'atish uchun zarur bo'lgan energiya bilan bog'liq bo'lgan aniqlangan chastotalarda assimilyatsiya chiziqlarini namoyish etadi. Doppler effekti yutilish chiziqlari har doim statsionar yorug'lik manbai spektridan olinadigan chastotalarda bo'lmasligidan ma'lum. Moviy chiroq qizil nurga qaraganda yuqori chastotaga ega bo'lganligi sababli, yaqinlashayotgan astronomik yorug'lik manbalarining spektral chiziqlari moviy rangni, pastga tushadigan astronomik yorug'lik manbai esa qizil rangni ko'rsatadi.
Yaqin atrofdagi yulduzlar orasida Quyoshga nisbatan eng katta radial tezliklar +308 km / s ga tengdir
Ijobiy radial tezlik yulduzning Quyoshdan yaqinlashayotganiga qaramay, orqaga chekinayotganligini anglatadi.
Radarni
Doppler effekti aniqlangan narsalarning tezligini o'lchash uchun ba'zi turdagi radarlarda qo'llaniladi. Politsiya tezyurar avtoulovchilarni aniqlash uchun radardan foydalanar ekan - radar manbasiga yaqinlashganda yoki tushganda, radar nuri harakatlanayotgan nishonga qaratiladi. Har bir ketma-ket radar to'lqinlari avtomobilga yetib borish uchun uzoqroq masofani bosib o'tishi kerak, aks ettirishdan oldin va manba yaqinida topib olish kerak. Har bir to'lqin uzoqroq yurishi kerakligi sababli, har bir to'lqin orasidagi bo'shliq to'lqin uzunligini oshirib boradi. Ba'zi holatlarda, radar nurlari harakatlanayotgan mashinaga yaqinlashganda o'qqa tutiladi, bu holda har bir ketma-ket to'lqin to'lqin uzunligini kamaytirgan holda kamroq masofani bosib o'tadi. Ikkala holatda ham, Dopler effektidan olingan hisob-kitoblar avtomobilning tezligini aniq belgilaydi. Bundan tashqari, Ikkinchi Jahon urushi paytida ishlab chiqilgan yaqinlik sathi portlovchi moddalarni kerakli vaqtda, balandlikda, masofada va hokazolarda portlatish uchun Dopler radariga tayanadi.
Dopplerning siljishi nishonga tushgan to'lqin hodisasiga va radarga qaytarilgan to'lqinga ta'sir qilganligi sababli, nishon nisbatan tezlikda harakatlanishi sababli radar tomonidan kuzatilgan chastotaning o'zgarishi to'lqinni tarqatuvchi bir xil maqsaddan ikki baravar ko'p.
Tibbiy karotid arteriya - skaner va ekranning rang oqimining ultratovush tekshiruvi ekokardiyogram ma'lum chegaralar ichida, Doppler effektidan foydalanib, har qanday ixtiyoriy nuqtada qon oqimining yo'nalishini va qon va yurak to'qimalarining tezligini aniq baholashi mumkin. Cheklovlardan biri shundaki, ultratovush nurlari imkon qadar qon oqimiga parallel bo'lishi kerak. Tezlikni o'lchash yurak klapanlari sohalari va funktsiyalarini, yurakning chap va o'ng tomonlari o'rtasidagi g'ayritabiiy aloqalarni, klapanlar orqali qonning chiqib ketishini (valvular regürjitatsiya) va yurakning chiqishini hisoblash imkonini beradi. Tezlik yoki boshqa oqim o'lchovlarini yaxshilash uchun gaz bilan to'ldirilgan mikrobli kontrast vosita yordamida kontrastli ultratovush ishlatilishi mumkin.
Tibbiy ko'rikda "Doppler" "tezlikni o'lchash" bilan sinonimga aylangan bo'lsa-da, ko'p holatlarda o'lchangan signalning chastota o'zgarishi (Dopplerning siljishi) emas, balki fazaviy siljish (qabul qilingan signal kelganda).
Qon oqimining tezligini o'lchash tibbiy ultrasonografiyaning boshqa sohalarida, masalan, akusherlik ultrasonografiyasi va nevrologiyada ham qo'llaniladi . Dopler effekti asosida arteriya va tomirlarda qon oqimining tezligini o'lchash stenoz kabi qon tomir muammolarini aniqlash uchun samarali vositadir.
Oqim o'lchami
Suyuqlik oqimidagi tezlikni o'lchash uchun lazerli Doppler velosimmetri (LDV) va akustik Doppler velosimmetri (ADV) kabi asboblar ishlab chiqilgan. LDV yorug'lik nurini chiqaradi va ADV ultrasonik akustik portlashni chiqaradi va oqim bilan harakatlanadigan zarrachalarning aks ettirish to'lqin uzunliklarida Dopler siljishini o'lchaydi. Haqiqiy oqim suvning tezligi va fazasining funktsiyasi sifatida hisoblanadi. Ushbu usul yuqori aniqlikda va yuqori chastotada intruziv bo'lmagan oqim o'lchash imkonini beradi.
Tezlik profilini o'lchash
Dastlab tibbiy qo'llanmalarda (qon oqimi) tezlikni o'lchash uchun ishlab chiqilgan Ultrasonik Doppler Velosimetriya (UDV) real vaqt rejimida chang, gaz pufakchalari, emulsiyalar kabi zarrachalari bo'lgan deyarli har qanday suyuqlikdagi to'liq tezlik profilini o'lchashi mumkin. Oqimlar pulsatsiyalanuvchi, tebranuvchi, laminar yoki turbulent, statsionar yoki vaqtinchalik bo'lishi mumkin. Ushbu usul to'liq invaziv emas.
Sun'iy yo'ldosh aloqasi
Tez harakatlanuvchi sun'iy yo'ldoshlar Dopplerning er stantsiyasiga nisbatan o'nlab kilogerts tezligiga ega bo'lishi mumkin. Tezlik, shu bilan Dopler effektining kattaligi, erning egri chizig'i tufayli o'zgaradi. Sun'iy yo'ldosh doimiy chastota signalini olish uchun signal chastotasi asta-sekin o'zgarib turadigan dinamik Dopler kompensatsiyasi qo'llaniladi. Dopperning siljishi 2005 yildagi Kassini-Gyuygens missiyasining Gyuygens zondini ishga tushirishdan oldin ko'rib chiqilmaganligini anglaganidan so'ng, zond traektoriyasi Titanga yaqinlashadigan tarzda o'zgartirildi, shunda uning translyatsiyalari uning harakat yo'nalishiga nisbatan perpendikulyar edi. Kassiniga Dopler almashinuvini sezilarli darajada kamaytiradi.
Audio
Mashhur Hammond organi bilan tez-tez bog'lanadigan va asosan ishlatiladigan Lesli dinamikasi, Doppler effektidan foydalanib, akustik shoxni karnay atrofida aylantirib, ovozini aylana shaklida yuboradi. Natijada klaviatura notasining tez o'zgaruvchan chastotalari tinglovchilarning qulog'iga tushadi.
Vibratsiyani o'lchash
Lazerli Doppler vibratori (LDV) tebranishni o'lchash uchun kontaktsiz asbobdir. LDV-dan olingan lazer nuri qiziqish yuzasiga qaratilgan va tebranish amplitudasi va chastotasi sirt harakati tufayli lazer nurlari chastotasining Doppler siljishidan olinadi.
Rivojlanish biologiyasi
Umurtqali embrionlarni segmentlash paytida presititik mezoderma bo'ylab gen ifodasi to'lqinlari tarqaladi, ular orqali umurtqalarning prekursorlari ( somitlar ) hosil bo'ladi. Prezititiv mezodermaning oldingi qismida to'lqin paydo bo'lganda yangi somit hosil bo'ladi. Zebrafishda segmentatsiya paytida presomitik mezodermaning qisqarishi Dopler ta'siriga olib keladi, chunki to'qimaning oldingi uchi to'lqinlarga o'tadi. Ushbu Doppler effekti segmentatsiya davriga hissa qo'shadi.

Xulosa.
Xulosa qilib aytganda 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. 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.
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.
DOPLER EFFEKTI, Dopler hodisasi — toʻlqinlar manbai ularni qabul qiluvchi vositaga nisbatan harakatlanayotganda toʻlqin tebranishlar chastotasining oʻzgarishini birinchi boʻlib avstriya fizigi va astronomi X. Dopler aniqlagan (1842). Barcha toʻlqinlar (yorugʻlik, tovush va b.)ga xos manba va qabul qilgich oʻzaro yaqinlashganda chastota ortadi, uzoqlashganda kamayadi. Masalan yaqinlashayotgan parovoz qichqirigʻi balandroq, uzoklashganiniki pastroqdek tuyuladi. Radiolokatsiya va gidrolokatsiya, Yer sunʼiy yoʻldoshlarini kuzatish va boshqa sohalarda Dopler effekti hisobga olinadi.