Что такое доплеровский эффект и как он связан с изменением частоты звука при движении источника или слушателя?

Доплеровский эффект — это изменение воспринимаемой частоты звука при движении источника звука, слушателя или обоих одновременно. Это явление названо в честь физика Кристиана Доплера, который первым описал его в 1842 году.

Когда источник звука приближается к слушателю, звуковые волны сжимаются и их частота воспринимается слушателем как более высокая, чем фактическая частота источника. Это называется «доплеровским синим смещением». Например, если слушатель стоит на тротуаре, а автомобиль с включенной сиреной приближается к нему, звук сирены будет звучать более высоким, чем если бы автомобиль стоял на месте.

С другой стороны, когда источник звука отдаляется от слушателя, звуковые волны растягиваются и их частота воспринимается слушателем как более низкая, чем фактическая частота источника. Это называется «доплеровским красным смещением». Например, если автомобиль с включенной сиреной удаляется от слушателя, звук сирены будет звучать более низким, чем если бы автомобиль стоял на месте.

Доплеровский эффект также применим к звуковым волнам, передвигающимся в среде, такой как воздух или вода. При движении источника звука или слушателя в среде, скорость звука не меняется, но его воспринимаемая частота изменяется в соответствии с движением.

Доплеровский эффект имеет значительное практическое значение. Он используется в многих областях, включая астрономию для измерения скорости отдаленных объектов, в медицине для измерения скорости кровотока и в современных технологиях, таких как радар и сонар, для определения скорости движущихся объектов.