Урок 379. Эффект Доплера в акустике

• Эффект Доплера в акустике.  

• Домашнее задание и задачи.  

• Изменение частоты воспринимаемого звука при движении источника или приемника.  

• Эффект открыт в 1842 году Кристианом Доплером.  

• Примеры из повседневной жизни: изменение высоты звука при движении автомобиля.  

• Эффект Доплера: изменение частоты воспринимаемого звука при движении источника или приемника.  

• Источник движется, приемник неподвижен.  

• Источник создает волны, которые распространяются во все стороны.  

• При движении источника длина волны уменьшается, что приводит к изменению частоты воспринимаемого звука.  

• Длина волны при движении источника: лямбда-штрих = цт - в источника т.  

• Частота воспринимаемого звука: ню-штрих = ню умножить на 1 делить на 1 минус в источника делить на ц.  

• Формула для общего случая: ню-штрих = ню умножить на 1 плюс в источника делить на ц.  

• Приемник движется, источник неподвижен.  

• Волны распространяются со скоростью ц, но горбы волн приближаются к приемнику с большей скоростью ц плюс в приемника.  

• Частота воспринимаемого звука: ню-штрих = ц плюс в приемника делить на лямбда.  

• Частота воспринимаемого звука: ню-штрих = ню умножить на 1 плюс в приемника делить на ц.  

• Формула для общего случая: ню-штрих = ню умножить на 1 минус в приемника делить на ц.  

• Пример: скорость источника 0.9 скорости волны.  

• При движении источника: ню-штрих = 10 ню.  

• При движении приемника: ню-штрих = 1.9 ню.  

• Вопрос о нарушении принципа относительности при движении приемника и источника.  

• Эффект Доплера наблюдается не только для звуковых, но и для электромагнитных волн.  

• Для электромагнитных волн источник и приемник равноправны, независимо от их движения.  

• Скорость света одинакова в любой системе отсчета.  

• Эффект Доплера в акустике: отражение звука от движущегося препятствия.  

• Источник звуковых волн неподвижен, отражатель движется навстречу.  

• Отражатель становится промежуточным приемником волн.  

• Частота воспринимаемого звука зависит от скорости движения отражателя.  

• При сложении волн от неподвижного источника и отраженного от движущегося, наблюдаются биения.  

• Измерение скорости кровотока с помощью ультразвука.  

• Ультразвуковое исследование сердца для определения его состояния.  

• Определение пола и характеристик движения сердечной стенки до рождения ребенка.  

• Задача по вычислению максимальной скорости поверхности бьющегося сердца.  

• Использование формулы для частоты биений и скорости звука.  

• Пренебрежение скоростью звука для упрощения вычислений.  

• Скорость звука составляет 1.5x10^3 м/с.  

• Скорость движения сердца у младенца равна 0.25 м/с.  

• Эффект Доплера наблюдается не только со звуковыми, но и с электромагнитными волнами.  

• Радары ГАИ используют этот эффект для определения скорости автомобилей.  

• Частота биений пропорциональна скорости автомобиля.  

• Все звезды испускают излучение, состоящее из излучения всех частот и излучения на определенных частотах, определяемых химическим составом звезды.  

• Чем дальше звезда, тем ниже частоты ее излучения из-за эффекта Доплера.  

• Хаббл обнаружил, что красное смещение пропорционально расстоянию до звезды, что указывает на расширение Вселенной.  

• Роберт Вуд, известный ученый, был оштрафован за превышение скорости, несмотря на объяснение эффекта Доплера.  

• Вуд утверждал, что красный свет казался ему зеленым из-за эффекта Доплера, но полицейский знал об этом эффекте и все равно оштрафовал его.