ظاهرة دوبلر
| English | العربية |
|---|---|
| Doppler effect/ˈdɒplə ɪˈfekt/ | تأثير دوبلر |
ينخفض نبرة الصافرة لحظة مرورها بك
- سيارة إسعاء تتجه نحوك بنبرة عالية، ثم تنخفض إلى نبرة أدنى عندما تمر.
- الصافرة نفسها لا تتغير — الحركة هي التي تحول النبرة التي تسمعها.
- هذا هو تأثير دوبلر: الحركة تغير التردد الظاهر للموجة.
- يعمل للصوت والضوء وكل نوع من الموجات.
سبب تغير النبرة
- عندما يتحرك المصدر نحوك، يتم إصدار كل موجة أقرب قليلاً، لذا تتجمع الموجات.
- الموجات المتجمعة لها طول موجي أقصر وتردد أعلى — أي نبرة أعلى.
- عندما تتحرك بعيداً، تمتد الموجات — طول موجي أطول، تردد أقل.
- تردد المصدر يبقى دون تغيير؛ only التردد الظاهر هو الذي يتحول.
حرك المصدر
زِد سرعة المصدر ولاحظ كيف تتجمع الأمواج أمامه وتمتد خلفه.
الاقتراب = أعلى، الابتعاد = أدنى
- الاقتراب: تردد ظاهر أعلى (نبرة أعلى، أو تحرك الضوء نحو الأزرق).
- الابتعاد: انخفاض التردد المرصود (انخفاض النبرة، أو انزياح الضوء نحو الأحمر).
- كلما كان الحركة أسرع، كان الانزياح أكبر.
- يحدث هذا سواء تحركت المصدر، أو المراقب، أو كلاهما معًا.
صافرة تتحرك نحوك. مقارنة بالنبرة الحقيقية لها، تسمع:
الاقتراب يتجمع الأمواج، مما يعطي تردداً مرصوداً أعلى (نبرة أعلى).
عندما يبتعد مصدر موجة عنك، فإن الطول الموجي الذي ترصده يكون:
التباعد يمدد الأمواج — طول موجي أطوتر وتردد أقل.
تحدث ظاهرة دوبلر سواء تحرك المصدر، أو المراقب، أو كلاهما.
الحركة النسبية بين المصدر والمراقب هي التي تُحدث الانزياح.
تأثير دوبلر في الكون
- يُزاح ضوء المجالات المتباعدة نحو تردد أقل — وهو ما يعرف بـالانزياح الأحمر.
- يُعد هذا دليلًا أساسيًا على أن الكون يتوسع.
- تستخدم رادارات دوبلر لتتبع العواصف والسيارات السريعة من خلال انزياح الموجات المنعكسة.
- نفس المبدأ البسيط يربط بين صوت صافرة مرورية وحواف الكون.
في ظاهرة دوبلر، يتغير تردد المصدر نفسه أثناء حركته.
تردد المصدر يبقى ثابتاً؛ فقط التردد المرصود ينزاح.
ضوء مجرة تبتعد يُزاح نحو التردد الأدنى — وهو ____.
الضوء المتباعد ينخفض في تردده: ازاحة حمراء، وهي دليل على كون متوسع.
حدد جميع العبارات الصحيحة حول ظاهرة دوبلر.
الاقتراب = أعلى، التباعد = أقل، وتشرح الازاحة الحمراء. تردد المصدر نفسه لا يتغير.
في تأثير دوبلر، لا يتغير تردد المصدر أبدًا — بل يتغير فقط التردد الذي تراقبه أنت. الاقتراب يرفعه (ازاحة زرقاء للضوء)؛ والابتعاد يخفضه (ازاحة حمراء). لا تقل إن الصافرة "تغيّر نبرتها" — بل تتغير نبرتك المستقبلة.
يُطلق القطار صافراته بينما يسرع نحو مستمع ثم يبتعد عنه على الرصيف.
- الاقتراب: يسمع المستمع نبرة أعلى من النبرة الحقيقية للصافرة.
- الابتعاد: يسمعون نبرة أقل. يحدث هذا الانخفاض عندما يعبر القطار.
تأثير دوبلر: الحركة تُزيح التردد المرصود للموجة. المصدر المتحرك نحوك يجمع موجاته (تردد/نبرة أعلى، ازاحة زرقاء)؛ والمتحرك بعيدًا يطولها (تردد أقل، ازاحة حمراء). تردد المصدر نفسه لا يتغير. الانزياح الأحمر يشير إلى توسع الكون.