Допплера частоты

Как известно, в силу принципа Допплера частота света v, регистрируемая прибором от движущегося источника, равна [c.481]

Добротность кристалла 126 Дозиметрия ультразвука 569, 572 Дополнительное подмагничивание магнитострикционных вибраторов 54, 55 Допплера частоты 171, 173, 180, 189 Дубление кожи 478 Дуговой генератор 56 [c.715]

Эффект Допплера. В 1842 г. X. Допплером была высказана идея и дана классическая теория, согласно которой воспринимаемая частота должна меняться при сближении (или удалении) источника или приемника воли. В дальнейшем эта теория экспериментально подтверждена для акустических волн. Явление это известно как Э(1х )скт Допплера, [c.419]

Наблюдение изменения принимаемой частоты при распространении света перпендикулярно скорости относительною движения называется поперечным эффектом Допплера. Этот эф(()ект экспериментально был наблюден в 1938 г. [c.424]

Рассмотрим теперь иную модель процесса излучения. Примем во внимание движение излучающего атома и не будем учитывать разбиение его излучения на волновые цуги. Вследствие эффекта Допплера (см. главу XXI) частота света со в месте наблюдения отличается от частоты света , испускаемого неподвижным атомом, на величину [c.102]

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]

Это замечание впервые было сделано Допплером (1842 г.), который указал, что воспринимаемая частота становится больше при сближении источника и приемного прибора и меньше при их удалении друг от друга. [c.432]

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]

В астрофизике нередко пользуются также принципом Допплера для оценки скорости извержения водородных масс, наблюдаемых на Солнце (протуберанцы). Измерение наблюдаемых изменений частоты водородных линий дает для скорости водородного облака значения свыше 100 км/с (и даже до 1000 км/с). [c.438]

К числу таких явлений можно отнести эффект Допплера, который был впервые объяснен на основе волновой теории и с этой точки зрения уже был рассмотрен в гл. XXI. Эффект Допплера — типичное волновое явление, и истолкование его на основе теории фотонов представляется на первый взгляд затруднительным. Однако удается показать возможность такой интерпретации путем рассуждений, очень близких к рассуждениям, служащим для объяснения явления Комптона. Для простоты ограничимся столь малыми скоростями движения источника и, при которых можно пренебречь членами второго порядка относительно и/с. Тогда по принципу Допплера изменение частоты излучаемого источником света выразится формулой [c.657]

Оптические приборы и оптические методы исследования широко применяются в самых разнообразных областях естествознания и техники. Напомним, например, об изучении структуры молекул с помощью их спектров излучения, поглощения и рассеяния света, а также о применении микроскопа в биологии, об использовании спектрального анализа в металлургии и геологии. Оптические квантовые генераторы неизмеримо расширяют возможности оптических методов исследования. Приведем несколько примеров, иллюстрирующих положение дела. Один из новых методов — голография — подробно описан в главе XI. Изучение атомно-молекулярных процессов, протекающих в излучающей среде лазеров, а также рассеяния света и фотолюминесценции с применением лазеров позволило получить большой объем сведений в атомной и молекулярной физике, равно как и в физике твердого тела. Оптические квантовые генераторы заметно изменили облик фотохимии с помощью мощного лазерного излучения могут производиться разделение изотопов и осуществляться направленные химические реакции. Благодаря монохроматичности излучения оптических квантовых генераторов оказывается сравнительно простыми измерения сдвига частоты, возникающего при рассеянии света вследствие эффекта Допплера этот метод широко используется в аэро- и гидродинамике для излучения поля скоростей в потоках газов и жидкостей. [c.770]

Как уже упоминалось, вывод из описываемого воображаемого опыта, заключающийся в том, что движущиеся часы идут медленнее неподвижных, получил убедительные экспериментальные подтверждения. Наиболее убедительным подтверждением этого вывода может служить так называемый поперечный Допплер-эффект. Уже давно был известен и объяснен классической физикой продольный Допплер-эффект, заключающийся в том, что при относительном движении источника и приемника электромагнитных волн ) частота этих волн изменяется, если скорость движения направлена вдоль линии, соединяющей источник и приемник, или имеет составляюш,ую в направлении этой линии. При этом частота волн повышается (а период понижается), если расстояние между источником и приемником уменьшается наоборот, при увеличении расстояния между ними частота волн понижается (а период повышается). Теорией относительности был предсказан, а затем был экспериментально обнаружен поперечный Допплер-эффект, который состоит в том, что при относительном движении источника и приемника всегда наблюдается не зависящее от направления движения понижение частоты ) принимаемых волн (по сравнению с той, которая наблюдалась бы, если бы источник по отношению к приемнику был неподвижен). Поперечный Допплер-эффект был обнаружен при наблюдении спектральной линии, испускаемой быстро летящими ионами. Оказалось, что эта линия, которая для покоящихся ионов имеет частоту v, в случае быстро движущихся ионов [c.264]

Помимо того повышения или понижения частоты в зависимости от направления относительного движения, которое соответствует продольному Допплер-эффекту. [c.264]

Это изменение частоты при движении источника или приемника есть продольный эффект Допплера (о котором упоминалось в 62). Эффект Допплера вызывает, например, изменение высоты тона паровозного гудка при быстром движении паровоза. Считая в обоих случаях v положительным, когда расстояние увеличивается, мы можем написать [c.732]

Как видно, в отраженной волне под знаком аргумента появляется множитель, вызывающий изменение частоты синусоидальной волны за счет эффекта Допплера. Коэффициент отражения к отрицателен при у с 5/3, т. е. волна разрежения отражается в виде волны сжатия, и наоборот. Пусть 2>у>5/3. В этом случае Л=0 при Ма = М —1)/(2(2—у)) (отраженная волна отсутствует) [c.55]

В-третьих, картина распространения возмущений от подвижного источника, в противоположность картине распространения возмущений от неподвижного источника (см. рис. 81), несимметрична очевидно, что впереди источника звук имеет большую частоту, чем за ним (см. рис. 82, б). Последнее обстоятельство объясняет так называемый аффект Допплера, который заключается в том, что наблюдатель /, стоящий впереди [c.218]

Величина 7 называется коэффициентом затухания, а х—временем затухания. В результате затухания излучение не может определяться одной единственной частотой v, но характеризуется набором частот, распределенных в некотором интервале. Другими словами, линия перестает быть строго монохроматической и оказывается расширенной (естественная ширина линий, см. 83). Однако пока мы не будем принимать во внимание естественного расширения линий, а предположим, что линии расширены лишь за счет беспорядочного теплового движения атомов (осцилляторов) в силу принципа Допплера ( 84). Тогда по отношению к каждому отдельному осциллятору сохраняются в неизменном виде формулы (I) — (4), расширение же линий определяется тем, что отдельные атомы движутся с разными (по величине и направлению) скоростями по отношению к спектральному прибору. с помош.ью которого линия наблюдается. В этом случае формула (5) относится к полному (интегральному) излучению, приходящемуся на всю линию в целом. [c.391]

Полезным сигналам в дефектоскопе с непрерывным излучением на базе эффекта Допплера присущи характеристики, приведенные в табл. 4.2, часть из которых можно использовать в качестве измеряемых характеристик дефектов. Там же даны соответствующие характеристики эхо-сигналов для эхо-импульсного метода. Из числа приведенных характеристик следует выделить новый, кроме трех известных, вид огибающей изменение допплеровского сдвига частоты в процессе сканирования с постоянной скоростью Dq, т. е. — Fi (х). Установлено, что число т периодов колебаний допплеровской частоты в эхо-сигнале независимо от скорости сканирования Ус определяет условную ширину АХ выявляемого дефекта, а временной сдвиг крайних частот в спектре Af — глубину h расположения отражателя (дефекта). [c.189]

Рассмотренные процессы испускания электромагнитной энергии относятся к неподвижным и отдельно взятым атомам и молекулам. Если же рассматривать совокупность движущихся и взаимодействующих ме.ж-ду собой частиц, из которых состоит реальное вещество, то спектр их излучения будет иным по сравнению со спектром отдельной неподвижной частицы. Прежде всего за счет эффекта Допплера тепловое движение излучающих атомов, молекул, ионов приводит к изменению частоты излучения частицы относительно неподвижной системы координат. Это в свою очередь приводит к так называемому допплеровскому уширению спектральных линий. К уширению линий приводит также столкновение частиц между собой, вызывающее сокращение времени жизни возбужденного состояния и возмущение или смещение уровней. Оба фактора (эффект Допплера и взаимодействие частиц между собой) проявляются тем сильнее, чем выше температура и давление вещества. Таким образом, спектры излучения зависят как от химической природы излучающих веществ (определяющей структуру атомов и молекул), так и от термодинамических параметров (температуры и давления), при которых данное вещество находится. [c.26]

Допплеровский метод. Если поверхность перемещается относительно луча (рис. 1, а), то появляется составляющая линейной скорости V в направлении источника излучения. За один период колебания эта составляющая дважды изменит свой знак и величину от и = Ута ДО У = 0. Это приведет к тому, что частота отраженного луча также будет меняться (вследствие эффекта Допплера). Сложение на приемнике двух сигналов, опорного от зеркала 2 и от исследуемой поверхности, приведет к возникновению биений, частота которых определяется формулой [c.27]

В случаях, когда Я,,,, выгоднее использовать частотный метод, позволяющий непосредственно принимать сигнал, частотно-модулированный эффектом Допплера, в акустическом диапазоне [31]. Так, если УЗ волна с частотой /,j отражается поверхностью, движущейся с виброскоростью v, то в случае отражения по нормали [c.132]

Ответ, Для упрощения будем считать, что в полете самолет излучает звук одной частоты /о и скорость V его в полете не изменяется. С учетом эффекта Допплера наблюдатель будет фиксировать не частоту /а, а частоту /, которая больше /д. Ее определяют по формуле [c.170]

Одной из главных причин уширения линий является то обстоятельство, что излучающий атом принимает участие в тепловом движении. Австрийский физик и астроном Допплер еще в 1842 г. установил, что если испускающее колебания тело движется со скоростью V, то, в зависимости от направления движения по отношению к наблюдателю, последний будет отмечать колебания с частотой v-fv — или V—V—, где с — скорость света в пустоте. [c.15]

Так как положение и скорость космического аппарата по отношению к некоторому объекту в солнечной системе никогда не измеряются непосредственно, необходимо уметь преобразовывать результаты вычисления орбиты в совокупности располагаемых измерений траектории космического аппарата. В эту совокупность могут входить измерения направлений в пространстве в виде двух независимых углов, обычно осуществляемые с помощью оптической камеры, или же радиолокационные измерения дальности до аппарата и скорости изменения дальности. Каждое из таких измерений выводится из наблюдаемых переменных, которые получаются непосредственно. Для оптических измерений такими непосредственными наблюдениями являются, например, координаты на фотографической пластинке, которые необходимо привести затем к углам на небесной сфере. Для радиолокационных измерений непосредственными наблюдениями являются проинтегрированный допплеров сдвиг частоты или время прохождения радиолокационных импульсов от наблюдателя к космическому аппарату и обратно. Эти измерения также можно привести соответственно к скорости изменения дальности или к самой дальности от космического аппарата до наблюдателя. Следует отметить, что сейчас имеется тенденция пред- [c.106]

Эти данные были получены путем гетеродинирования света, ис-пущ,енного от двух одинаковых лазеров (рис. 14). Гетеродинные эксперименты являются по существу интерференционными и весьма похожи на измерения с помощью фотоэлектрического интерферометра с движущимся зеркалом [4], аналогичные описанным в разд. 2.5. Частота света, отраженного от движущегося зеркала (рис. 3), вследствие эффекта Допплера смещается относительно частоты света, отраженного от неподвижного зеркала М]. Поэтому в отличие от разд. 2.5 анализ фотоэлектрического сигнала необходимо производить с учетом интерференции между волнами различных частот. [c.67]

Для определения скорости рассеивающих свет частиц этим методом исследуемая точка потока зондируется пучком когерентного лазерного излучения. В соответствии с теорией эффекта Допплера частота рассеянного света изменяется, и эти изменения регистрируются в виде спектрограммы. Нестабильность частоты излучения лазера не позволяет использовать частоту рассеянного света в качестве количественной характеристики движущихся частиц, особенно при малых скоростях перемещения. Поэтому частоту рассеянного света сравнивают с мгновенной частотой зондирующего пучка, а по их разнице уже судят о скорости движения частиц. Допплеровский сдвиг по частоте, вызываемый заряженной частицей, которая перемещается в электрическом поле, можно определить с помощью соотношения [c.127]

До сих пор (исключая аберрацию света) мы не принимали во внимание возможное изменение законов оптических явлений, когда источники, либо наблюдатель, либо среда двиисугся друг относительно друга, т. е. мы не имели дело с оптикой движущихся сред. Начиная с середины XVII в, проводились различные наблюдения и опыты в этой области с целью выяснения свойства эфира, изучения возможных влияний движения материальной среды (например, воды в опыте Физо, Земли в опыте Майкельсона и т. д.) на скорость распространения света. Эти опыты создали основу оптики движущихся сред, на базе которой возникла специальная теория относительности. К числу таких опытов относятся эффект Допплера — смещение частот колебаний при движении источника или приемника, или же обоих одновременно друг относительно друга, явление аберрации света — отклонение луча источника при относительном движении источника и приемника, явление Физо — изменение скорости света в движущейся среде (увлечение света телом, движущимся относительно наблюдателя), опыт Майкельсона — влияние движения Земли относительно а6сол отно покоящегося эфира на скорость распространения света н т. д. [c.418]

Следовательно, формула (11,10) определяет зависимость наблюдаемой частоты источника света от величины и направления скорости его относительного двнм(еиия (э(1х )ект Допплера). [c.423]

Экспериментальное подтверждение принципа Допплера было получено прежде всего в,астрономических измерениях. После того как было установлено, что следует ожидать сравнительно небольших изменений в частоте спектральных линий звезд, были предприняты многочисленные наблюдения такого рода. Впервые удалось надежно констатировать смещение водородных линий в спектрах Веги и Сириуса по сравнению с соответствующими линиями в спектре гейслеровой трубки, приписав это смещение движению звезд относительно Земли. В дальнейшем такого рода измерения делались и делаются весьма часто. При их помощи, строго говоря, нельзя [c.437]

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]

Так как в обычных разрядных трубках светящиеся молекулы газа носятся вследствие теплового движения по всем направлениям, то для наблюдателя, измеряющего ширину спектральной линии, выступает еще одна причина уширения, уже отмечавшаяся в 22 свет посылается движущимися атомами, так что частота его изменена эс[)фектом Допплера (см. 128). Поскольку движение атомов происходит по всевозможным направлениям, составляющим все-возмоя ные углы с направлением наблюдения, то изменение частоты [c.574]

Первый член в правой части равенства (184.6) совпадает с относительным изменением частоты, получаемым с помощью волновых представлений и принципа Допплера (ср. (184.1)). Второй член имеет сугубо квантовое происхождение (с формальной точки зрения об этом свидетельствует присутствие в нем постоянной Планка /г). Этот член отражает тот факт, что атом, покоившийся до испускания фотона ( 1 = 0), с необходимостью придет в движение после того, как фотон будет излучен фотон уносит импульс р, и атом должен приобрести импульс, обратный по знаку и равный по модулю (см. (184.3) при = 0). Это движение вполне аналогично движению, приобретаемому лодкой, из которой выпрыгнул пассажир. Поэтому сдвиг частоты, равный — /iv/2Лi , получил название сдвига из-за эффекта отдачи. [c.658]

Невозможность образования пары в пустом пространстве вытекает также из следующего простого рассуждения. Предположим, что такой процесс возможен в некоторой (например, лабораторной) системе координат. Тогда, согласно иринцииу относительности, он должен наблюдаться в любой другой системе координат, движущейся относительно данной равномерно и прямолинейно. В каждой из этих новых систем -кванты будут иметь другую частоту, величина которой изменяется из-за эффекта Допплера. Выберем среди них такую систему координат, чтобы частота -квантов v в ней была меньше [c.251]

Здесь N (v)fifv представляет собой число осцилляторов, движущихся с такой скоростью по величине и направлению, что благодаря принципу Допплера они поглощают свет, приходящийся на интервал частот v, v-j-rfv (неподвижный осциллятор поглощает свет частоты v = Vq, соответствующий центру расширенной линии). Плотность излучения p(v), как и прежде, будем считать постоянной в пределах ширины линии. Поэтому для интеграла, входящего в выражение (16), имеем [c.393]

Гравитационное красное смещение спектральных линий, в п. 2 мы обсуждали теорию эффекта Доиплера. Этот эффект появляется из-за того, что два наблюдателя, движущиеся один относительно другого и измеряющие каждьи своими собственными часами время между двумя световыми сигналами, получают различные результаты. Если время, измеренное наблюдателями, равно / и г", то эффект Допплера, выраженный в частотах, составляет [c.381]

Весьма перспективен локационный метод с использованием уль-траакустического излучения, отражаемого от испытуемого объекта. Сопоставление прямой и отраженных волн благодаря эффекту Допплера дает возможность установить всю последовательность положений объекта в пространстве и таким образом исследовать механические колебания объекта, В работе X. Харди [35] были использованы ультраакустические колебания 115 ООО гц. Измерительный прибор может устанавливаться на любом расстоянии — до нескольких метров от объекта при этом чувствительность прибора не меняется. Угол охвата 10°. Чтобы измерять вибрацию небольших участков объекта, применяются защитные экраны из картона с соответствующими вырезами. Прибор позволяет исследовать вибрацию легких поверхностей, стенок баков, канатов, проволоки и прочих объектов, к которым невозможно крепление обычных вибродатчиков. Диапазон частот от 1 до 2000 гц при амплитудах (по скорости) от 0,05 до 125 см сек. [c.405]

Для специальных исследований и аттестации вибростендов и виброизмерительной аппаратуры можно использовать бесконтактные интерференционные методы, основанные на счете интерференционных полос, эффекте исчезновения интерференционных полос при амплитуде, пропорциональной корням функции Бесселя нулевого порядка первого рода, с двухчастотным оптическим квантовым генератором, с фотоэлектрическим отсчетом (интерферометры ФОУ-1 ЬаЗООО и др.). Кроме того, разраба тываются методы, основанные на принципах голографии, эффекте Допплера смещения частоты излучения движущегося источника, эффекте Мессбауэра резонансного поглощения гамма-квантов. Схемы, функциональные особенности и метрологические характеристики соответствующих установок подробно рассмотрены в [52]. [c.129]

Далее мы будем следовать работе Гордона, Уайта и Риг-дена [46] и будем рассматривать вопрос о насыщении усиления только в случае одной допплеровской линии с частотой центра V и падающей волны с частотой v. Представляет интерес случай Aviv/Avd <С 1. Можно записать скоростные уравнения в случае четырехуровневого лазера для тех возбужденных атомов, центральная частота которых, смещенная эффектом Допплера, равна v [c.263]

Представим себе диффузорный громкоговоритель, который одновременно излучает звук высокой и низкой частот. Для из туче-ния одинакового звукового давления на обеих частотах он должен иметь одинаковую амплитуду ускорения для этих частот. Следовательно, амплитуда скорости низкочастотной составляющей колебания будет во много раз больше, чем высокочастотной. Поэтому высокочастотное колебание будет излучаться диффузором, периодически движущимся на низкой частоте с большой колебательной скоростью относительно слушателя. При движении источника относительно точки приема возникает эффект Допплера, в результате которого высокочастотный звук окажется модулированным по фазе. Глубина модуляции будет пропорциональна амплитуде низкочастотной составляющей колебания диффузора. Звуковое давление я излученной волнр высокой частоты можно записать в виде р = Рт ((Ов 51п(дн0 у где (Ов — частота высокочастотного колебания диффузора сон — частота низкочастотного колебания диффузора /Пх — индекс фазовой модуляции. [c.163]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...