📄 اطبع pdf
00971504825082

<<<تأثير دوبلر >>>

تأثير دوبلر

ما هو تأثير دوبلر؟

اكتشف التأثير العالم النمساوي كريستيان دوبلر عام 1842.

تأثير دوبلر هو تغيُّر ظاهري في تردد أو طول موجة عندما يتحرك المصدر الموجي بالنسبة للمراقب (أو يتحرك المراقب بالنسبة للمصدر). يُلاحظ هذا التأثير في الأمواج الصوتية والكهرومغناطيسية مثل الضوء. مثال كلاسيكي: تغيُّر صوت صفارة الإنذار عند مرور سيارة إسعاف بالقرب منك
عندما يتحرك مصدر الموجة الصوتية بالنسبة للمراقب الذي يسمع الموجة ،
يكون هناك تحول في التردد الظاهر الذي يسمعه المراقب.
انظر إلى الرسم المتحرك أدناه لفهم العملية.



تأثير دوبلر (مصدر الصوت يتحرك بشكل أبطأ من سرعة الصوت)

لاحظ كيف تتجمع الموجات الصوتية أمام المصدر وتمتد خلف المصدر.
تصل المزيد من القمم إلى أذن المراقب الأمامي كل ثانية.
مقارنة بالتردد الفعلي الذي ينتجه المصدر ، يلاحظ المراقب الموجود أمام المصدر
ترددًا أعلى والمراقب خلف المصدر يرى ترددًا أقل.
يُنظر إلى تحول مماثل إذا كان المصدر ثابتًا والمراقب يتحرك باتجاه المصدر أو بعيدًا عنه.
في حالة التحرك نحو مصدر الصوت ، يتم إدراك تردد أعلى. في حالة الابتعاد عن المصدر ، يُنظر إلى تردد أقل.




مصدر الصوت يتحرك بسرعة الصوت
عندما يقترب مصدر سرعة الصوت من سرعة الصوت ، تقترب الأطوال الموجية أمام المصدر من الصفر.
مع تجمع الموجات على بعضها البعض أمام المصدر ، تتراكم مساحة كبيرة من التداخل البناء.
إذا وصلت منطقة التداخل البناء الكبير إلى أذن المراقب ، يُسمع صوت انفجار .




مصدر الصوت يتحرك أسرع من سرعة الصوت عندما ينتقل مصدر الصوت بسرعة أكبر من سرعة الصوت ، فإن مخروط التداخل البناء يسير خلف المصدر.
في اللحظة التي تقطع فيها حافة هذا المخروط مسار مراقب ، يُسمع صوت عالٍ من نوع حاجز الصوت.
لاحظ أن الدوي الصوتي ليس شيئًا يحدث في الوقت الذي يكسر فيه المصدر سرعة الصوت ،
بل يرجع إلى موجة الصدمة المستمرة التي تتخلف خلف مصدر الصوت. انظر إلى الرسم المتحرك أعلاه ولاحظ الطفرة التي تحدث تمامًا عندما تعبر حافة الموجة النقطة التي يقف فيها كل مراقب

المعادلات الأساسية:

المراقب يتحرك مبتعدا عن المصدر	المراقب يتحرك نحو المصدر	مراقب ثابت	$$f_d=f_s\frac {v-v_d}{v-v_s}$$
$$f_d=f_s\frac {v-v_d}{v}$$	$$f_d=f_s\frac {v+v_d}{v}$$	$$f_s=f_d$$	مصدر ثابت
$$f_d=f_s\frac {v-v_d}{v-v_s}$$	$$f_d=f_s\frac {v+v_d}{v-v_s}$$	$$f_d=f_s\frac {v}{v-v_s}$$	المصدر يتحرك نحو المراقب
$$f_d=f_s\frac {v-v_d}{v+v_s}$$ ر	$$f_d=f_s\frac {v+v_d}{v+v_s}$$	$$f_d=f_s\frac {v}{v+v_s}$$	المصدر يبتعد عن المراقب

التطبيقات العملية:

رادارات المرور 🚔

تُستخدم لقياس سرعة السيارات عن طريق حساب التغير في تردد الموجات المرتدة.

الرصد الجوي 🌪️

تحديد سرعة الرياح وحركة العواصف باستخدام رادار دوبلر.

الفحوصات الطبية 🏥

قياس سرعة تدفق الدم في الأوعية الدموية (دوبلر الملون).

الفلك 🌌

دراسة حركة النجوم والمجرات عبر الانزياح الأحمر/الأزرق.

أنظمة الإنذار 🚨

كاشفات السرعة في السيارات الحديثة عند اقتراب سيارات الإسعاف.

محاكاة تأثير دوبلر في الصوت

التردد الأصلي (هرتز):

سرعة الصوت (م/ث):

سرعة السامع (م/ث): نحو المصدر بعيدًا عن المصدر

سرعة المصدر (م/ث): نحو السامع بعيدًا عن السامع

احسب التردد الظاهري

استخدم المحاكاة أدناه لتجربة تأثير دوبلر وسماع الصوت.



اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location

No comments:

Post a Comment