移動観測者のドップラー効果: 何を、どのように、例と FAQ

ドップラー効果とは、光と音波の周波数の変化です。 この記事では、移動する観測者のドップラー効果の原因を学びます。

移動する観測者のドップラー効果により、 および 周波数 観測者と発生源の間の距離が減少すると波の数が減少し、観測者が発生源から遠ざかると波の周波数が減少します。 波が耳に届くまでの時間が変化することで発生します。

ドップラー効果は、オーケストラの効果音や天体の速度推定などに利用されます。なぜドップラー効果は観測者が動いているときにしか見られないのか、また観測者が動いているとどのように効果が変化するのかについてさらに説明します。ソースに近づき、ソースから遠ざかります。

観測者が動いているときにドップラー効果が発生するのはなぜですか?

ドップラー効果は、観測者が動いているときにのみ発生します。 この効果の背後にある理由を理解し、ドップラー効果を詳細に理解しましょう。

ドップラー効果は、観測者が動いているときにのみ発生します。 遅れ 波が観測者に到達する時間であり、周波数は時間に反比例します。 観測者がソースから遠ざかるか近づいているか、ソースが動いているかがわかります。

ソースに向かって移動するオブザーバーのドップラー効果

観測者が発生源に向かって移動している間、波の周波数は増加します。 ソースに向かって移動する観測者のドップラー効果について説明しましょう。

ドップラー効果は、静止した音源と観測者の間の距離が減少するにつれて、波の周波数を強めます。 波の周波数を計算する式は、fD = (v + vo)f/v ここで fD はドップラー周波数、f は実際の周波数、v は実際の 速度 そしてvo 観測速度です。

与えられた式は、静止した音源に向かって移動する観測者のドップラー周波数が、観測者の速度と媒体内の波速度の合計と、その媒体内の波の速度との比に比例することを示しています。

ソースから遠ざかる観測者のドップラー効果

観測者がソースから遠ざかると、XNUMX つの間の距離が増加します。 距離の拡大がオブザーバーのドップラー効果をどのように生成するかを見てみましょう。

ドップラー効果は、観測者と音源の間の距離が増加するにつれて、波の周波数を低下させます。 このシナリオでの波の周波数の式は、f として与えられます。D = (v – vo)f/v ここで fD はドップラー周波数、f は実際の周波数、v は中波の速度、vo 観測速度です。

静止した波源から遠ざかる観測者のドップラー周波数は、観測者の速度と媒体内の波速度との差の、媒体内の波の速度に対する比率に比例します。

画像のクレジット: ドップラー効果 by カルチャー (CC-BY-SA-3.0)

移動源と移動観測者のドップラー効果

ドップラー効果は、観測者とソースが動いている場合にも観測されます。 一度に両方の動きが原因で周波数がどのように影響を受けるかを理解しましょう。

ドップラー効果は、ドップラー周波数を変動させる XNUMX つの間の距離の変動により、移動するソースと移動する観測者に対して見られます。 式で表されます。 fD =(v ± vo)F V ± vs)、ここで、v は媒体中の速度、vo は観測者の速度、vs ソース速度です。

観測者が音源から遠ざかる場合、その速度は – vo ソースに向かって移動している場合は + – vo、および観測者に対するモーションのソース方向についても同様です。

結論

この記事から、時間間隔の頻繁な変化により、移動する観測者のドップラー効果が見られると結論付けることができます。 波のノードがソースからオブザーバーに到達すると、距離が変化します。 観測者が波源から遠ざかっていると、波が観測者に到達するまでの時間が長くなります。

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