ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ “ Doppler Effect”
เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการรับคลื่นของผู้ฟังหรือผู้สังเกตุ อันเนื่องมาจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์กันของแหล่งกำเนิดคลื่นหรือการเคลื่อนที่ของผู้ฟัง “ความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างผู้ฟังกับแหล่งกำเนิดไม่เท่ากับศูนย์”
ความเร็วสัมพัทธ์ คือ ความเร็วเปรียบเทียบระหว่างความเร็ว 2 ความเร็ว ความเร็วหนึ่งเป็นความเร็วของสิ่งที่ต้องการสังเกต และอีกความเร็วหนึ่งเป็นความเร็วของผู้สังเกต
ตัวอย่างการหาความเร็วสัมพัทธ์ เมื่อผู้สังเกตมีความเร็ว 
และสิ่งที่ถูกสังเกตมีความเร็ว 
เคลื่อนที่อยู่ในแนวเส้นตรง การหาความเร็วสัมพัทธ์ให้กลับทิศความเร็วของผู้สังเกต แล้วนำไปบวกกับความเร็วของสิ่งที่ถูกสังเกต เช่น
และ เคลื่อนที่ไปทางเดียวกัน ความเร็วสัมพัทธ์ที่ได้ คือ
2. และ เคลื่อนที่สวนทางกัน ความเร็วสัมพัทธ์ที่ได้ คือ
*** รูป แสดงว่า ถ้าไม่มีการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดและผู้สังเกตก็จะไม่มีปรากฎการณ์ดอปเปลอร์
1. เมื่อผู้สังเกตอยู่นิ่ง-แหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่
รูป แสดงปรากฎการณ์ดอปเพลอร์ ผู้สังเกตอยู่กับที่
จาก "เวบไซต์ ไฮเปอร์ฟิสิกส์ "
From HyperPhysics
รูป แสดงการเกิดปรากฎการณ์ดอปเพลอ เมื่อแหล่งกำเนิดเคลื่อนที่
ผู้ฟังที่อยู่ด้านหน้าได้รับเสียงความถี่สูงกว่าความถี่แหล่งกำเนิด คือ
ผู้ฟังที่อยู่ด้านหน้าได้รับเสียงความยาวคลื่นน้อยกว่าความความยาวคลื่นแหล่งกำเนิด คือ
ผู้ฟังที่อยู่ด้านหลังได้รับความถี่ต่ำกว่าความถี่แหล่งกำเนิด คือ
ผู้ฟังที่อยู่ด้านหน้าได้รับเสียงความยาวคลื่นมากกว่าความความยาวคลื่นแหล่งกำเนิด คือ
2. ผู้สังเกตเคลื่อนที่ - แหล่งกำเนิดที่อยู่นิ่ง (ในกรณีนี้ความยาวคลื่นคงเดิม)
เมื่อเราสังเกตจะพบว่า ถ้าผู้สังเกตวิ่งเข้าหาแหล่งกำเนิดจะทำให้รับคลื่นได้เป็นจำนวนมากกว่าเมื่อผู้สังเกตอยู่นิ่ง
ถ้าผู้สังเกตเคลื่อนที่ออกจากแหล่งกำเนิดจะทำให้รับคลื่นได้เป็นจำนวนน้อยกว่าเมื่อผู้สังเกตอยู่นิ่ง
3. ผู้สังเกตเคลื่อนที่ - แหล่งกำเนิดเคลื่อนที่
เมื่อเราสังเกตจะพบว่า ถ้าผู้สังเกตและแหล่งกำเนิดวิ่งเข้าหากันจะทำให้รับคลื่นได้เป็นจำนวนมากกว่าเมื่ออยู่นิ่ง
เมื่อเราสังเกตจะพบว่า ถ้าผู้สังเกตวิ่งหนีและแหล่งกำเนิดวิ่งไล่จะทำให้รับคลื่นได้เป็นจำนวนมากกว่าเมื่ออยู่นิ่ง
เมื่อเราสังเกตจะพบว่า ถ้าผู้สังเกตและแหล่งกำเนิดเคลื่อนที่ออกจากกันจะทำให้รับคลื่นได้เป็นจำนวนน้อยกว่าเมื่ออยู่นิ่ง
เมื่อเราสังเกตจะพบว่า ถ้าผู้สังเกตวิ่งไล่และแหล่งกำเนิดวิ่งหนีออกจากกันจะทำให้รับคลื่นได้เป็นจำนวนน้อยกว่าเมื่ออยู่นิ่ง
ซึ่งสามารถสรุปเป็นสมการ การคำนวณทุกกรณี ได้ว่า
= ความยาวคลื่นเสียงจากแหล่งกำเนิด
= ความยาวคลื่นเสียงที่ปรากฏด้านหลังแหล่งกำเนิด
= ความยาวคลื่นเสียงที่ปรากฏด้านหน้าแหล่งกำเนิด
= ความเร็วของแหล่งกำเนิด
= ความเร็วของผู้สังเกต
= ความเร็วของเสียงในอากาศ
= ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง
= ความถี่ที่ผู้ฟังรับได้
บทความ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น