Явление Допплера

Явление Допплера кроме его значения в экспериментальном обосновании специальной теории относительности имеет еще и самостоятельное научное значение, что вызывает необходимость более подробного анализа. [c.422]

Изложенное рассмотрение применимо к стоячей ультраакустической волне, где показатель преломления в каждой точке меняется со временем. Для бегущей ультраакустической волны изменение частоты легче всего представить как результат отражения света от движущихся поверхностей, которыми являются поверхности фронта бегущей волны, т. е. как результат явления Допплера (см. 127). В волне, бегущей в одну сторону, изменение частоты дифрагировавшего света будет соответствовать увеличению частоты (V + М), а в волне, бегущей навстречу, — уменьшению (V — Ы). Стоячая волна, как совокупность двух бегущих навстречу, обусловливает изменение частоты, выражаемое формулой V N. Несложный расчет показывает, что как по методу стоячих волн (модуляция), так и по методу бегущих волн (явление Допплера) мы получаем, конечно, одно и то же значение (/V) изменения частоты падающего света. [c.234]

Явление Допплера в акустике [c.433]

Таким образом, если источник и прибор движутся совместно (т. е. неподвижны друг относительно друга), то явление Допплера не имеет места. Но если оФ и, то явление Допплера происходит, причем наблюдаемое изменение частоты зависит не от разности и — V, но от самих величин и а V. Поэтому в данном случае это явление позволяет определить не только скорость источника относительно прибора, но и скорость источника и прибора относительно среды. [c.436]

Явление Допплера в оптике [c.436]

Первые лабораторные исследования оптического явления Допплера принадлежат А. А. Белопольскому (1900 г.) его опыты были позже повторены Б. Б. Голицыным (1907 г.) Белопольский увеличил скорость движения источника, использовав многократное [c.438]

Наконец, следует упомянуть, что во всех газовых источниках света мы всегда имеем дело со светящимися атомами газа, летящими с довольно большими скоростями по всем направлениям (скорости от 100 м/с до 2 км/с в зависимости от молекулярного веса газа и его температуры). Вследствие допплеровского смещения спектральные линии оказываются расширенными. При значительном разрежении газа, когда столкновения между светящимися атомами и окружающими частицами сравнительно редки, явление Допплера служит главной причиной, определяющей ширину спектральной линии. Наблюдение уширения спектральных линий в указанных условиях также является подтверждением эффекта Допплера. Удалось установить, например, что при охлаждении такого источника жидким воздухом ширина линий уменьшалась соответственно уменьшению средних молекулярных скоростей. [c.440]

Уже при изучении явления Допплера мы встретились с вопросом о том, как протекает оптическое явление в случае движения системы, в которой оно происходит. При рассмотрении этой проблемы существенное значение имеет ответ на следующий вопрос возможно ли установить движение источника света и воспринимающих свет приборов относительно среды, в которой свет распространяется, или возможно лишь установление относительного движения источника и приемника света друг относительно друга. Мы подходим, таким образом, к общей задаче оптики (и электродинамики) движущихся сред, имеющей большое принципиальное значение, ибо огромное большинство наших опытов протекает в земных лабораториях, т. е. в системе, движущейся относительно других небесных тел. Представляется важным знать, отражается ли этот факт на протекании наблюдаемых явлений и как именно. [c.441]

Принимая во внимание коэффициент увлечения, Лорентц мог доказать общую теорему, согласно которой движение системы не влияет с погрешностью до величин порядка = о /с на результаты оптических опытов с замкнутым путем света, т. е. опытов, к которым принадлежат все интерференционные явления. Таким образом, с помощью подобных опытов можно, согласно теории Лорентца — Френеля, обнаружить движение Земли относительно эфира, предполагаемого неподвижным, но лишь при условии, что точность опытов позволяет учитывать величины второго порядка (Р по сравнению с единицей), т. е. если погрешности при их выполнении не превышают примерно 10 . Все эффекты первого порядка в таких опытах с замкнутым оптическим путем компенсируются благодаря явлению частичного увлечения. Поэтому особый принципиальный интерес приобретают опыты, обеспечивающие погрешности не более Р . Как мы уже упоминали, явление Допплера могло бы, в рамках теории Лорентца, служить для обнаружения абсолютного движения систем в эфире, если бы соответствующие измерения можно было бы произвести с ошибкой, меньшей р . [c.449]

Явление изменения длины волны при рассеянии света можно было бы объяснить с волновой точки зрения при помощи явления Допплера электроны, рассеивающие рентгеновские лучи, под действием их выбрасываются из атомов по различным направлениям с разными скоростями. Таким образом, рассеянное излучение должно иметь измененную длину волны в зависимости от скорости и направления движения рассеивающих электронов. Вычислив, как должны были бы двигаться рассеивающие электроны, нетрудно получить классическую картину явления Комптона. [c.656]

Возможно ли наблюдение явления Допплера, если источник испускает сплошной спектр [c.895]

В этом отношении более безупречен случай, когда расширение линий вызвано лишь явлением Допплера. Очевидно, допплеровское расширение [c.399]

Явление Допплера и естественное затухание — независимые друг от друга причины расширения спектральных линий. Поэтому реальный контур линий возникает в результате одновременного действия обоих этих факторов. Можно [c.483]

Тепловое движение атомов приводит к уширению спектральной линии из-за явления Допплера. Если бы все атомы в газовом разряде двигались с одной определенной скоростью то, согласно теории, имело бы место только смещение излучаемой частоты относительно основной частоты Уо, соответствующей переходу Е —Е. Как известно из курса общей физики, это смещение в длинах волн равно [c.27]

Описываемое полученными формулами изменение частоты вследствие движения источника называется явлением Допплера. Классический пример явления Допплера когда мимо наблюдателя, стоящего около полотна железной дороги, проходит свистящий паровоз, наблюдатель слышит резкое понижение звука. Здесь os 6 быстро пробегает практически весь интервал значений от -f-1 ДО —1- [c.180]

Формула (5.46) показывает, что изменение фазы колебания в приемнике вследствие его перемещения по отношению к среде равносильно изменению частоты. Изменение частоты колебания в приемнике вследствие движения последнего по отношению к среде также называется явлением Допплера, [c.180]

Оптическое явление Допплера имеет огромное значение для астрономии. Оно является источником всех наших знаний о движении звезд и туманностей. [c.181]

Г. С. Ландсберг, Явление Допплера — Физо и молекулярное движение, УФН 36, 284 (1948). [c.482]

Интересным примером амплитудных искажений, не связанных с нелинейностью системы, являются искажения, обусловленные частотной модуляцией за счёт явления Допплера. Представим себе что к громкоговорителю подводится синусоидальный ток низкой частоты u)j, причём смещение конуса имеет вид [c.210]

Пусть теперь громкоговоритель одновременно воспроизводит высокий тон с частотой wj. Слушатель будет воспринимать этот тон как частотно-модулированный, поскольку его источник (конус) движется с периодически переменной скоростью (6.41). Благодаря явлению Допплера наблюдаемая слушателем частота высокого тона будет . [c.210]

Для ультразвуковых волн, так же как и для звуковых, существует явление Допплера—эффект изменения воспринимаемой приемником частоты волны при движении приемника или источника относительно среды [c.68]

Была сделана попытка объяснить явление Комптона с волновой точки зрения, на основе эффекта Допплера. При этом пришлось допустить, что процесс рассеяния происходит в два этапа сначала рентгеновское излучение поглощается, а потом испускается движущимся электроном. Однако подобное объяснение явления Комптона оказалось неудовлетворительным. [c.347]

Специальная теория относительности дала объяснение многим опытным данным (аберрация света, явление Допплера, опыт Физо и т. д.), справедливо считающимся наряду с опытом Майкельсона экспериментальной основой специальной теории относительности. Остановимся лншь на объяснении результата опыта Физо. [c.422]

Мы пришли бы к двум различным формулам, отличающимся на величину второго порядка относительно v . Так как даже для движения Земли по ее орбите vie не превосходит 10 , то, следовательно, различие в обеих формулах составляет лишь 10 . Для большинства же реализуемых на опыте случаев различие еще меньше. Его нельзя констатировать непосредственным наблюдением над величиной допплеровского смещения. Однако удалось, как известно, осуществить и другие оптические опыты (например, опыт Майкельсона, см. 130), которые были достаточно точны для того, чтобы констатировать указанные малые различия, если бы они существовали. Этими опытами было показано, что малое различие, ожидаемое в рамках представления о распространении световых волн в неподвижном эфире, не имеет места. Все без исключения процессы протекают таким образом, что играет роль только относительное движение источников и приборов по отношению друг к другу, и понятие абсолютного движения в вакууме не имеет смысла (принцип относительности, см. гл. XXII). Поэтому и формулы, описывающие явление Допплера, не. должны отличаться друг от друга для двух разобранных выше случаев, потому что иначе мы имели бы и в этом явлении принципиальную возможность констатировать абсолютное движение системы в вакууме, что противоречит принципу относительности. И действительно, если при выводе формул для расчета явления Допплера принять во внимание основные постулаты и следствия теории относительности, то мы получим для обоих случаев (движение источника и движение прибора) один и тот же результат, а именно [c.437]

Рис. 21.6. Наблюдение явления Допплера на каналовых лучах.

Это принципиальное отличие, характерное для теории относительности, может служить для новой экспериментальной проверки ее положений. Трудность опыта лежит в том, что ожидаемое смещение мало по сравнению с обычным (продольным) эффектом Допплера, так что даже небольшое отклонение от строгой перпендикулярности между направлением наблюдения и скоростью замаскирует ожидаемый эффект. Айвсу (1938 г.) удалось, однако, преодолеть это затруднение. В его опытах источником света служил пучок ка-наловых лучей водорода, несущихся со значительной скоростью (о Ю см/с), причем специальная конструкция трубки обеспечивала высокую однородность каналовых лучей по скоростям. Наблюдая свет, посылаемый каналовыми частицами непосредственно, и свет, отраженный зеркалом, Айвс мог выделить изменение частоты, связанное с поперечным явлением Допплера. [c.465]

На рис. 265 изображен в логарифмической шкале смешанный контур для случая а = 3,0 10. По шкале абсцисс отложены расстояния от центра контура, выраженные в долях допплеровской ширины ДХд. Пунктирные линии 1 и 2 соответственно отражают воздействие только явления Допплера и только естественного затухания. Как видно, в рассматриваемом случае смешанный контур для ДХ<2ДХд практически совпадает с допплеровским, а при ДХ>4ДХд — с естественным контуром. [c.485]

По теории эффекта Комптона одновременно с рассеянием кванта должно иметь место и отбрасывание электрона со скоростью v (электрон отдачи). Действительно такие электроны удалось наблюдать по методу камеры Вильсона, так как скорость этих электронов достаточна, чтобы вызвать ионизацию воздуха. Комптон и Саймон (1925 г.), пользуясь этим методом, изучили распределение направлений первичных и рассеянных квантов и электронов отдачи. Результаты оказались в полном согласии с приведенной теорией столкновения, расхождение между опытным и теоретическим определением направления полета электрона лежало в пределах О—20 , что следует считать весьма удовлетворительным для этого трудного опыта. Описанный опыт, так же как и специальный опыт Боте (1925 г.) показали, что акт рассеяния и акт электронной отдачи локализованы и в пространстве и во времени, как два совпадающих акта, что заставляет признать описываемый процесс элементарным, а не статистическим. На основании этих уже опытных данных следует считать неудовлетворительным классическое истолкование изменения длины волны при рассеянии, как результат явления Допплера, т. е. рассеяние электронами, приведенными в достаточно быстрое движение. Наоборот, с данными опыта вполне согласуется развитая квантовой механикой теория рассеяния рентгеновских лучей свободными электронами. Она не только подтверждает выводы, полученные при помощи упрощенного рассмотрения явлений на основании гипотезы световых квантов, но и приводит к количественным заключениям относительно интенсивности рассеянного света (Дирак, 1926 г., и Клейн и Ниши-на, 1929 г., применившие новую релятивистскую квантовую механику Дирака). Установленная этими теориями зависимость коэфициента рассеяния от направления наблюдения и длины волны хорошо подтверждается измерениями в весьма широком HHTepBajfe частот, вплоть до очень жестких у-лучей. В области наиболее коротких волн (см. Носмические лучи) формула Дирака-Клейн—Нишина дает пока единственно применимый, хотя и не вполне надежный, метод определения длины волны (Милликен, 1927 г.). [c.71]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...