Воскресенье, 30.04.2017, 04:05
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2016 » Декабрь » 24 » Эффект Доплера
21:48
Эффект Доплера

Исходя из собственных наблюдений за волнами на воде, Доплер предположил, что подобные явления происходят в воздухе с другими волнами. На основании волновой теории он в 1842 году вывел, что приближение источника света к наблюдателю увеличивает наблюдаемую частоту, отдаление уменьшает её.

Кристиан Андре́ас До́плер (нем. Christian Doppler (1803—1853) — австрийский математик и физик, профессор, первый директор Института физики Венского университета, почётный доктор Пражского университета, член Королевского научного общества Богемии русской и Венской академии наук. Наиболее известен своими исследованиями в области акустики и оптики, он первым обосновал зависимость частоты звуковых и световых колебаний, воспринимаемых наблюдателем, от скорости и направления движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга. 

Рис. 1. Наглядный пример эффекта Доплера

Поскольку явление характерно для любых волн и потоков частиц, то его очень легко наблюдать для звука. Частота звуковых колебаний воспринимается на слух как высота звука. Надо дождаться ситуации, когда быстро движущийся автомобиль или поезд будет проезжать мимо вас, издавая звук, например, сирену или просто звуковой сигнал. Вы услышите, что когда автомобиль будет приближаться к вам, высота звука будет выше, потом, когда автомобиль поравняется с вами, резко понизится и далее, при удалении, автомобиль будет сигналить на более низкой ноте.

Эффект Доплера является неотъемлемой частью современных теорий о начале Вселенной (Большом взрыве и красном смещении). Принцип получил многочисленные применения в астрономии для измерений скоростей движения звёзд вдоль луча зрения (приближения или удаления от наблюдателя) и их вращения вокруг оси, параметров вращения планет, колец Сатурна (что позволило уточнить их структуру), турбулентных потоков в солнечной фотосфере, траекторий спутников, контроль за термоядерными реакциями, а затем и в самых разнообразных областях физики и техники (при прогнозе погоды, в воздушной навигации и радарах, используемых ГИБДД).

Радар состоит из двух основных компонентов: излучатель радиосигнала и приемник сигнала. Если направить прибор на движущуюся цель и включить его, он начнет посылать радиоволны в направлении цели, а затем улавливать отраженные волны. Только, в отличии от радаров, используемых в армии, полицейский радар фиксирует не задержку отраженного сигнала (зная задержку и скорость распространения сигнала в воздухе легко измерить расстояние), а изменение частоты у отраженного сигнала, и по этому изменению он может вычислить скорость цели.

Рис. 2. Радар для измерения скорости

При должной настройке, радар может быть установлен и на движущейся машине. Во время работы радар фиксирует сигналы, отражающиеся от всех объектов расположенных в направлении цели, в том числе, и от неподвижной дороги. Произведя дополнительные вычисления, с помощью сдвига частоты в сигнале отраженном от дороги, радар может вычислить скорость движения машины, на которой он установлен, а затем и скорость цели.

Современные радары, использующие в работе эффект Доплера могут обеспечить точность фиксации скорости с погрешностью не более 1 км/ч, даже при работе в движении.

Рис. 3. Современные радары с возможностью фотофиксации

Такие радары относительно дешевы и просты в эксплуатации, а недостатки заключаются в отсутствии видеофиксации, невозможности использовать в автоматическом режиме, определении их излучения любыми антирадарами. Именно это и привело к появлению новых видов радаров, совмещенных с видео или фотокамерой.

Просмотров: 108 | Добавил: mix2 | Теги: Радар, Доплер, ГИБДД, измерение скорости, Скорость, эффект Доплера | Рейтинг: 3.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]