Doppler Olayı

Doppler Olayı
Bir otomobil veya kamyon, kornasını çalarak hareket ederken duyduğunuz sesin frekansı, araç yaklaşırken daha yüksek, uzaklaşırken daha düşüktür. Bu, Doppler olayına bir örnektir.

Genel olarak; Doppler etkisi veya olayı, kaynakla gözlemci arasında bağıl bir hareket olduğu zaman ortaya çıkar. Kaynak ve gözlemci birbirine doğru hareket ettiği zaman, gözlemci tarafından duyulan sesin frekansı, kaynağın frekansından daha yüksektir. Kaynakla gözlemci birbirinden uzaklaştığı zaman, gözlemcinin işittiği frekans kaynağın frekansından daha düşüktür.

Doppler olayı çoğunlukla ses dalgalarıyla denenmiş olmasına rağmen, tüm harmonik dalgalar için genel bir olaydır. Örneğin, ışık dalgalarında, kaynağın ve gözlemcinin bağıl hareketleri ile üretilen bir frekans kayması vardır. Doppler etkisi, polis radarları vasıtasıyla motorlu taşıtların hızlarını ölçmekte kullanılır. Benzer şekilde, astronomi ile uğraşanlar yıldızların, galaksilerin ve diğer gökcisimlerinin bağıl hareketlerini ölçmek için bu etkiyi kullanırlar.

İlk olarak, o gözlemcinin hareketli ve ses kaynağının hareketsiz olduğu hali ele alalım. Basit olması için, havanın hareketsiz olduğunu ve gözlemcinin doğrudan kaynağa doğru hareket ettiğini kabul edeceğiz. Genellikle hareketsiz sözü ortama göre “durgun” olmayı ifade eder; burada ortam havadır.

Kaynağın frekansı f , dalga boyuna l ve sesin hızını v olarak alacağız. Gözlemcide hareketsiz olsaydı, açıkça saniyede f dalga cephesi duyacaktı.( yani; v0 = 0 ve vs = 0 olduğu zaman, ölçülen frekans kaynak frekansına eşit olurdu) gözlemci kaynağa doğru hareket ettiği zaman, gözlemciye göre dalgaların hızı v’ = v + v0 olur, fakat l dalga boyu değişmez. Bu nedenle gözlemci tarafından işitilen frekans artar ve
http://www.onlinefizik.com/includes/documents/q.gif
İle verilir. l = v/f olduğundan, f’yi
http://www.onlinefizik.com/includes/documents/w.gif

( Gözlemci kaynağa doğru hareket ediyor)

şeklinde ifade edebiliriz.

Benzer şekilde ; gözlemci kaynaktan uzaklaşıyorsa , gözlemciye göre dalga hızı v' =v-vo olur. Bu durumda gözlemci tarafından duyulan frekans azalmıştır ve

http://www.onlinefizik.com/includes/documents/e.gif

(gözlemci kaynaktan uzaklaşıyor)
ile verilir. Genel olarak gözlemci, durgun kaynağa vo hızı ile hareket ediyorsa, gözlemci tarafından duyulan sesin frekansı

olur. Burada pozitif işaret gözlemci kaynağa doğru hareket ettiği zaman, negatif işaret de gözlemci kaynaktan uzaklaştığı zaman kullanılır.

http://www.onlinefizik.com/includes/...ts/Image25.gif