Эффект Доплера для звука

Эффект Доплера является изменением в наблюдаемой частоте источника из-за движения или источника или получателя или обоих. Только компонент движения вдоль линии, соединяющей источник и получатель, способствует эффекту Доплера. Любое произвольное движение может быть заменено движением вдоль оси исходного получателя со скоростями, состоящими из проекций скоростей вдоль той оси. Поэтому без потери общности, примите, что источник и получатель проходят ось X и что получатель расположен далее вдоль оси X. Источник испускает непрерывный тон частоты, f0, одинаково во всех направлениях. Сначала исследуйте два важных случая. Первый случай - то, где источник является стационарным, и получатель перемещается к или далеко от источника. Получатель, переезжающий от источника, будет иметь положительную скорость. Получатель, перемещающийся к источнику, будет иметь отрицательную скорость. Если получатель двинет источник, он будет сталкиваться с гребнями волны более часто, и полученная частота увеличится согласно

f=f0(cvrc)

Частота увеличится, потому что vr отрицателен. Если получатель переезжает от источника, vr положителен и уменьшения частоты. Аналогичная ситуация происходит, когда источник перемещается, и получатель является стационарным. Затем частота в получателе

f=f0(ccvs)

Частота увеличивается, когда vs положителен, когда источник перемещается к получателю. Когда vs отрицателен, уменьшения частоты. Оба эффекта могут быть объединены в

f=f0(cvrc)(ccvs)=f0(cvrcvs)=f0(1vrc1vsc).

Существует различие в Доплеровских формулах для звука по сравнению с электромагнитными волнами. Для звука эффект Доплера зависит и от источника и от скоростей получателя. Для электромагнитных волн эффект Доплера зависит от различия между скоростями получателя и источником.

Ссылки

[1] Халлидей, Дэвид, Р. Ресник, и Дж. Уокер, Основные принципы Физики, 10-го редактора Вайли, Нью-Йорк, 2013.