Допплеровский эффект


Эффект Доплера или доплеровский сдвиг возникает при движении наблюдателя относительно источника излучения (или наоборот) и заключается в изменении длины волны или частоты сигнала. Это явление, обнаруженное австрийским физиком Кристианом Доплером в 1803 году, может проявляться по-разному. Классическим примером данного эффекта является слышимое изменение высоты звука от проезжающей мимо машины скорой помощи. Программное обеспечение COMSOL Multiphysics® позволяет эффективно моделировать эффект Доплера в акустических системах и приложениях.

Первоначальная версия статьи была написана Александрой Фоули (Alexandra Foley) и опубликована 15 июля 2013 года. По сравнению с оригиналом данная заметка была значительно переработана, в неё были добавлены новые материалы и анимации на основе обновлённой версии демонстрационной модели, созданной в нашем пакете.

Суть эффекта Доплера

Мы часто сталкиваемся с эффектом Доплера, улавливая изменение высоты тона звука вследствие движения источника звука относительно неподвижного наблюдателя или, наоборот, при движении приемника относительно неподвижного излучателя. Когда источник звука неподвижен, звук, который мы слышим (будучи также в неподвижном состоянии), имеет ту же высоту (частоту), что и звук, непосредственно излучаемый источником.


Визуализация эффекта Доплера.
Звуковые волны, распространяющиеся от неподвижного источника звука в однородном потоке флюида. Данная постановка аналогична случаю, когда источник движется с постоянной скоростью.

При движении источника, звук, который мы слышим, изменяется. Вернёмся к примеру с машиной скорой помощи. Когда она проезжает мимо, сирена звучит иначе, чем если бы мы стояли непосредственно рядом с ней все время. Высота звука, создаваемого сиреной машины скорой помощи, изменяется, когда она приближается, проезжает прямо мимо нас и уезжает.

В процессе приближения машины каждая последующая звуковая волна излучается с более близкого расстояния, чем предыдущая. Из-за этого изменения положения для каждой последующей волны уменьшается время, за которое она доходит до нас. Следовательно, уменьшается расстояние между гребнями волны (длина волны), а значит частота волны увеличивается и звук воспринимается, как более высокий.

Это работает и в противоположном направлении. Когда источник звука удаляется, волны идут до нас всё дольше и дольше. Длина волны увеличивается, воспринимаемая частота уменьшается, высота звука понижается. Аналогичный эффект будет наблюдаться, если мы сами будет проезжать мимо припаркованной машины скорой помощи. В этом случае наблюдатель, то есть мы, движется к источнику. Каждая последующая звуковая волна всё быстрей доходит до нас по мере приближения.


Визуализация ещё одного примера эффекта Доплера

Другим наглядным примером эффекта Доплера является распространение волн на поверхности водоема. К примеру, жук лежит на поверхности лужи. Когда жук неподвижен, он все равно двигает конечностями, чтобы оставаться на плаву. Эти возмущения флюида распространяются по направлению от жука на поверхности воды в виде сферических волн.

Если жук начинает плыть, то это влияет на поток воды вокруг него. Пики волн следуют ближе друг к другу, когда жук приближается к нам и, наоборот, дальше, когда он уплывает. На анимации выше концептуально показано распространение волн на воде со скоростью, которая намного медленнее, чем скорость звука. Из-за маленькой скорости эффект Доплера в данном случае можно увидеть невооружённым глазом.

Численное моделирование эффекта Доплера

С использованием программного обеспечения COMSOL Multiphysics® и уникальных возможностей модуля расширения Акустика можно смоделировать эффект Доплера и рассчитать изменение частоты для источника, движущегося с заданной скоростью. Предположим, что воздух вокруг источника звука (в данном случае – это скорая помощь) движется со скоростью V = 50 м/с в отрицательном направлении по оси z. Также будем считать, что наблюдатель стоит на расстоянии 1 метра от скорой помощи, когда она проезжает мимо. На изображении ниже показан график зависимости звукового давления от расстояния для двух противоположных случаев, когда машина приближается и отдаляется от наблюдателя.


График зависимости давления от расстояния, демонстрирующий эффект Доплера.
На этом графике по оси x представлено расстояние от машины скорой помощи до наблюдателя. Сплошной линией обозначен график звукового давления, которое воспринимает наблюдатель при приближении машины, а пунктирной линией — давление при удалении машины.

Представленный график позволяет увидеть, как амплитуда волны (или давление) быстрее уменьшается при удалении машины скорой помощи от наблюдателя по сравнению с тем, когда она приближается. Изменение амплитуды волны подтверждает наш эмпирический опыт: сирена становится тише по мере удаления от нас машины скорой помощи. Скорость, с которой уровень звука уменьшается при удалении скорой помощи, намного выше, чем скорость, с которой звук становится выше при приближении машины (как показано на графике выше).

Давайте теперь взглянем на этот эффект в немного другом представлении. Мы можем визуализировать уровень звукового давления вокруг источника звука. Помните, что источник движется в положительном направлении по оси z.


Распределение уровня звукового давления вокруг источника звука.
Распределение уровня звукового давления вокруг источника звука градиентом цвета и контурными линиями. Отчетливо видно, что самый внешний контур проходит через внутреннюю часть области моделирования к внешнему слою с идеально согласованными слоями (PML), область которые не показан на графике. Указанный факт также подтверждает тот факт, что звук ниже источника больше, чем над ним.

Другие примеры эффекта Доплера

Эффект Доплера проявляется (и используется) в самых различных приложениях. Одним из распространённых примеров является доплеровский радар, волновой пучок которого направляется на движущийся объект. Зная время, в течении которого волновой пакет доходит до цели, отражается и возвращается обратно к передатчику, можно рассчитать скорость цели. Доплеровский радар используется полицейскими для обнаружения машин, которые движутся быстрее, чем установленное скоростное ограничение.

Эффект Доплера также используется в астрономии для определения направления и скорости, с которой звёзды, планеты и галактики движутся относительно Земли. Измеряя изменение "цвета" электромагнитных волн, астроном может определить радиальную скорость небесного тела. В данном случае обычно оперируют терминами redshift или blueshift, т.е. красное или синее смещение. Если вы заметите "красную" звезду, это значит, что она довольно далеко от Земли. Кроме того, это явный индикатор того, что Вселенная расширяется!


Эффект Доплера также используется в метеорологических прогнозах, гидролокаторах, медицинской интроскопии, измерении кровотока и спутниковой связи.

Дальнейшие шаги

Нажмите на кнопку ниже, чтобы самостоятельно попробовать смоделировать эффект Доплера. При наличии учетной записи COMSOL Access и действующей лицензии на программное обеспечение вы сможете загрузить MPH-файл учебной модели, описанной в данной заметке.

Дополнительные материалы

  • Узнайте больше о человеке, открывшем эффект Доплера
  • Познакомьтесь с возможностями модуля Акустика

Источник: www.comsol.ru

Кратко об авторе физического явления

Кристиан Доплер – австрийский физик, астроном и математик. Он занимался исследованиями в области оптики и акустики. Участвовал в создании дальномера, определяющего расстояния до предметов. Прибор ценен в геодезии, используется при фотографировании.


Доплер изучал микроскопы, теорию цветов. Он наблюдал за движением волн на воде и сделал предположение, что подобным закономерностям подчиняются изменения в воздухе. Ученый опирался на теорию, доказывающую, что свет влияет на восприятие цветов.

Свет представляет собой электромагнитную волну, от длины которой зависят видимые человеком тона и оттенки. Это помогло ему сделать открытие о том, что близкое нахождение у источника света приводит к увеличению частоты волны. Соответственно, при отдалении она уменьшается.

Что такое эффект Доплера простыми словами

Эффект Доплера говорит о том, что волновые характеристики изменяются при движении источника их распространения относительно наблюдателя. Или наоборот, когда движется приемник. 

Главное, исключить состояние покоя, он действует только в изменяющейся среде.

Любая волна имеет длину или расстояние между гребнями. При приближении к источнику ее распространения требуется меньше времени, чтобы добраться до наблюдателя. Д

ругими словами, длина ее уменьшается или за секунду пройдет больше пиков. Именно из-за этого увеличивается частота. Она определяется по простой формуле, представляющей собой отношение скорости волны к ее длине.


Если переложить теорию на звук, то удаление от места его распространения приводит к уменьшению его силы, он становится более тихим. Приближение же вызывает увеличение громкости, что также связано с изменением частоты звуковой волны. 

Австрийский ученый связал акустические и оптические явления. Природа волн не меняется. Это утверждение привело к более широкому применению открытого метода.

Эффект Доплера можно объяснить и электромагнитными волнами, разные длины которых заставляют видеть отличные друг от друга цвета:

  • при приближении к источнику спектр смещается к фиолетовому оттенку, который вызывают короткие волны;

  • при нахождении на дальнем расстоянии отчетливо виден красный цвет, отличающийся большей длиной волны.

Можно рассмотреть как пример движение машины с включенным проблесковым маячком. Обычно изменение его цвета не заметно. Хотя автомобиль сначала приближается, а затем удаляется. Но если бы он двигался со скоростью, приближенной к скорости света, то спектр мигающей лампочки при близком нахождении к наблюдателю сместился бы в синюю сторону, а при удалении стал бы красным.

Сейчас существует обратный эффект Доплера, работающий на основе искусственно созданного материала. Это кристалл, обладающий отрицательным коэффициентом преломления и выполняющий роль призмы. Когда свет проходит через него, при уменьшении расстояния он смещается к красному спектру, при отдалении – приближается к синему.


Применение эффекта Доплера

Именно благодаря эффекту Доплера удалось сделать открытие о том, что вселенная расширяется. Это также объясняют разные оттенки, воспринимаемые при изменении длины волны. 

Спектры галактик характеризуются красным цветом, это свидетельствует об удалении. Подобное открытие привело к закону Хаббла, который установил прямую взаимосвязь между красным смещением галактик и расстоянием до них.

Также открытие Доплера помогло обнаружить ряд планет, находящихся за пределами Солнечной системы.

Доплеровские радары измеряют скорости различных объектов. От них отражаются посланные прибором сигналы и по их частоте можно определить, где расположился предмет. Так определяют скорость автомобилей, кораблей, даже следят за облаками в небе и измеряют силу ветра. Значение открытия для радиолокации переоценить невозможно.

Эффект Доплера помогает зафиксировать движение в помещении или около автомобиля, что активно используется для создания охранных сигнализаций. Изменение частоты волн приводит к запуску приборов, задача которых – громкими звуками оповестить о нежелательном вторжении.

Метод, основанный на открытии Доплера, имеет значение и в медицине. Проводятся важные исследования, основанные на сдвиге частоты волн:


  • определяется скорость кровотока, оценивается движение сердечных стенок и клапанов, что необходимо для эхокардиограммы;

  • проводится сканирование сосудов головы, шеи, конечностей, измеряется толщина их стенок, выясняется наличие или отсутствие тромбов;

  • отслеживается ход беременности.

Эффект Доплера, объясняющий зависимость между характеристикой волн и расстоянием до них, нашел широкое применение в жизни. Он позволяет проводить астрологические исследования, облегчает жизнь, обеспечивая людей охранными приборами, и вносит огромный вклад в диагностическую медицину.

Источник: nauka.club

Вам, наверняка, хоть раз в жизни доводилось стоять у дороги, по которой проносится машина со спецсигналом и включенной сиреной. Пока вой сирены приближается, его тон выше, затем, когда машина поравняется с вами, он понижается, и, наконец, когда машина начинает удаляться, он понижается еще, и получается знакомое: ййййииииээээЭААААОоооуууумммм — такой примерно звукоряд. Сами того, возможно, не сознавая, вы при этом наблюдаете фундаментальнейшее (и полезнейшее) свойство волн.


Волны — вообще вещь странная. Представьте себе пустую бутылку, болтающуюся неподалеку от берега. Она гуляет вверх-вниз, к берегу не приближаясь, в то время как вода, казалось бы, волнами набегает на берег. Но нет — вода (и бутылка в ней) — остаются на месте, колеблясь лишь в плоскости, перпендикулярной поверхности водоема. Иными словами, движение среды, в которой распространяются волны, не соответствует движению самих волн. По крайней мере, футбольные болельщики хорошо это усвоили и научились использовать на практике: пуская «волну» по стадиону, они сами никуда не бегут, просто встают и садятся в свой черед, а «волна» (в Великобритании это явление принято называть «мексиканской волной») бежит вокруг трибун.

Волны принято описывать их частотой (число волновых пиков в секунду в точке наблюдения) или длиной (расстояние между двумя соседними гребнями или впадинами). Эти две характеристики связаны между собой через скорость распространения волны в среде, поэтому, зная скорость распространения волны и одну из главных волновых характеристик, можно легко рассчитать другую.

Как только волна пошла, скорость ее распространения определяется только свойствами среды, в которой она распространяется, — источник же волны никакой роли больше не играет. По поверхности воды, например, волны, возбудившись, далее распространяются лишь в силу взаимодействия сил давления, поверхностного натяжения и гравитации. Акустические же волны распространяются в воздухе (и иных звукопроводящих средах) в силу направленной передачи перепада давлений. И ни один из механизмов распространения волн не зависит от источника волны. Отсюда и эффект Доплера.

Давайте еще раз задумаемся над примером с воющей сиреной. Предположим для начала, что спецмашина стоит. Звук от сирены доходит до нас потому, что упругая мембрана внутри нее периодически воздействует на воздух, создавая в нем сжатия — области повышенного давления, — чередующиеся с разрежениями. Пики сжатия — «гребни» акустической волны — распространяются в среде (воздухе), пока не достигнут наших ушей и не воздействуют на барабанные перепонки, от которых поступит сигнал в наш головной мозг (именно так устроен слух). Частоту воспринимаемых нами звуковых колебаний мы по традиции называем тоном или высотой звука: например, частота колебаний 440 герц в секунду соответствует ноте «ля» первой октавы. Так вот, пока спецмашина стоит, мы так и будем слышать неизмененный тон ее сигнала.

Но как только спецмашина тронется с места в вашу сторону, добавится новый эффект. За время с момента испускания одного пика волны до следующего машина проедет некоторое расстояние по направлению к вам. Из-за этого источник каждого следующего пика волны будет ближе. В результате волны будут достигать ваших ушей чаще, чем это было, пока машина стояла неподвижно, и высота звука, который вы воспринимаете, увеличится. И, наоборот, если спецмашина тронется в обратном направлении, пики акустических волн будут достигать ваших ушей реже, и воспринимаемая частота звука понизится. Вот и объяснение тому, почему при проезде машины со спецсигналами мимо вас тон сирены понижается.

Мы рассмотрели эффект Доплера применительно к звуковым волнам, но он в равной мере относится и к любым другим. Если источник видимого света приближается к нам, длина видимой нами волны укорачивается, и мы наблюдаем так называемое фиолетовое смещение (из всех видимых цветов гаммы светового спектра фиолетовому соответствуют самые короткие длины волн). Если же источник удаляется, происходит кажущееся смещение в сторону красной части спектра (удлинение волн).

Этот эффект назван в честь Кристиана Иоганна Доплера, впервые предсказавшего его теоретически. Эффект Доплера меня на всю жизнь заинтересовал благодаря тому, как именно он был впервые проверен экспериментально. Голландский ученый Кристиан Баллот (Christian Buys Ballot, 1817–1870) посадил духовой оркестр в открытый железнодорожный вагон, а на платформе собрал группу музыкантов с абсолютным слухом. (Идеальным слухом называется умение, выслушав ноту, точно назвать её.). Всякий раз, когда состав с музыкальным вагоном проезжал мимо платформы, духовой оркестр тянул какую-либо ноту, а наблюдатели (слушатели) записывали слышащуюся им нотную партитуру. Как и ожидалось, кажущаяся высота звука оказалась в прямой зависимости от скорости поезда, что, собственно, и предсказывалось законом Доплера.

Эффект Доплера находит широкое применение и в науке, и в быту. Во всем мире он используется в полицейских радарах, позволяющих отлавливать и штрафовать нарушителей правил дорожного движения, превышающих скорость. Пистолет-радар излучает радиоволновой сигнал (обычно в диапазоне УКВ или СВЧ), который отражается от металлического кузова вашей машины. Обратно на радар сигнал поступает уже с доплеровским смещением частоты, величина которого зависит от скорости машины. Сопоставляя частоты исходящего и входящего сигнала, прибор автоматически вычисляет скорость вашей машины и выводит ее на экран.

Несколько более эзотерическое применение эффект Доплера нашел в астрофизике: в частности, Эдвин Хаббл, впервые измеряя расстояния до ближайших галактик на новейшем телескопе, одновременно обнаружил в спектре их атомного излучения красное доплеровское смещение, из чего был сделан вывод, что галактики удаляются от нас (см. Закон Хаббла). По сути, это был столь же однозначный вывод, как если бы вы, закрыв глаза, вдруг услышали, что тон звука двигателя машины знакомой вам модели оказался ниже, чем нужно, и сделали вывод, что машина от вас удаляется. Когда же Хаббл обнаружил к тому же, что чем дальше галактика, тем сильнее красное смещение (и тем быстрее она от нас улетает), оно понял, что Вселенная расширяется. Это стало первым шагом на пути к теории Большого взрыва — а это вещь куда более серьезная, чем поезд с духовым оркестром.

Источник: elementy.ru

ДО́ПЛЕРА ЭФФЕ́КТ, из­ме­не­ние час­то­ты ко­ле­ба­ний $ω$ или дли­ны вол­ны $λ$, вос­при­ни­мае­мой на­блю­да­те­лем при дви­же­нии ис­точ­ни­ка ко­ле­ба­ний и на­блю­да­те­ля от­но­си­тель­но друг дру­га. Воз­ник­но­ве­ние Д. э. про­ще все­го объ­яс­нить на сле­дую­щем при­ме­ре. Пусть не­под­виж­ный ис­точ­ник в од­но­род­ной сре­де без дис­пер­сии ис­пус­ка­ет вол­ны с пе­рио­дом $T_0= λ_0/v$, где $λ_0$ – дли­на вол­ны, $v$ – фа­зо­вая ско­рость вол­ны в дан­ной сре­де. Не­под­виж­ный на­блю­да­тель бу­дет при­ни­мать из­лу­че­ние с та­ким же пе­рио­дом $Т_0$ и той же дли­ной вол­ны $λ_0$. Ес­ли же ис­точ­ник $S$ дви­жет­ся с не­ко­то­рой ско­ро­стью $V_S$ в сто­ро­ну на­блю­да­те­ля $P$ (при­ём­ни­ка), то дли­на при­ни­мае­мой на­блю­да­те­лем вол­ны умень­шит­ся на ве­ли­чи­ну сме­ще­ния ис­точ­ни­ка за пе­ри­од $T_0$, т. е. $λ=λ_0-V_ST_0$, а час­то­та $ω$ со­от­вет­ст­вен­но уве­ли­чит­ся: $ω=ω_0/(1-V_S/v)$. При­ни­мае­мая час­то­та уве­ли­чи­ва­ет­ся, ес­ли ис­точ­ник не­под­ви­жен, а на­блю­да­тель при­бли­жа­ет­ся к не­му. При уда­ле­нии ис­точ­ни­ка от на­блю­да­те­ля при­ни­мае­мая час­то­та умень­ша­ет­ся, что опи­сы­ва­ет­ся той же фор­му­лой, но с из­ме­нён­ным зна­ком ско­ро­сти.

В об­щем слу­чае, ко­гда и ис­точ­ник, и при­ём­ник дви­жут­ся от­но­си­тель­но не­по­д­виж­ной сре­ды с не­ре­ля­ти­ви­ст­ски­ми ско­ро­стя­ми $V_S$ и $V_P$ под про­из­воль­ны­ми уг­ла­ми $θ_S$ и $θ_P$ (рис.), при­ни­мае­мая час­то­та рав­на: $$omega=omega_0frac{1-V_pcos theta_p/v}{1-V_scos theta_p/v}.tag1$$Макс. уве­ли­че­ние час­то­ты про­ис­хо­дит при дви­же­нии ис­точ­ни­ка и при­ём­ни­ка на­встре­чу друг дру­гу $(θ_S=0, θ_P=π)$, а умень­ше­ние – при вза­им­ном уда­ле­нии ис­точ­ни­ка и на­блю­да­те­ля $(q_S=π, θ_P=0)$. Ес­ли же ис­точ­ник и при­ём­ник дви­жут­ся с оди­на­ко­вы­ми по ве­ли­чи­не и на­прав­ле­нию ско­ро­стя­ми, Д. э. от­сут­ст­ву­ет.

При ско­ро­стях дви­же­ния, срав­ни­мых со ско­ро­стью све­та $c$ в ва­куу­ме, не­об­хо­ди­мо при­нять во вни­ма­ние ре­ля­ти­ви­ст­ский эф­фект за­мед­ле­ния вре­ме­ни (см. От­но­си­тель­но­сти тео­рия); в ре­зуль­та­те для не­под­виж­но­го на­блю­да­те­ля $(V_P=0)$ при­ни­мае­мая час­то­та из­лу­че­ния$$omega=omega_0frac{sqrt{1-beta^2}}{1-(V_S/c)cos theta_S},tag2$$где $β=V_S/c$. В этом слу­чае сме­ще­ние час­то­ты име­ет ме­сто и при $θ_S=π/2$ (т. н. по­пе­реч­ный Д. э.). Для элек­тро­маг­нит­ных волн в ва­куу­ме в лю­бой сис­те­ме от­счё­та $v=c$ и в фор­му­ле (2) под $V_S$ нуж­но по­ни­мать от­но­сит. ско­рость ис­точ­ни­ка.

В сре­дах с дис­пер­си­ей, ко­гда фа­зо­вая ско­рость $v$ за­ви­сит от час­то­ты ω, со­от­но­ше­ния (1), (2) мо­гут до­пус­кать неск. зна­че­ний $ω$ для за­дан­ных $ω_0$ и $V_S$, т. е. в точ­ку на­блю­де­ния под од­ним и тем же уг­лом мо­гут при­хо­дить вол­ны с раз­ны­ми час­то­та­ми (т. н. слож­ный Д. э.). До­пол­нит. осо­бен­но­сти воз­ни­ка­ют при дви­же­нии ис­точ­ни­ка со ско­ро­стью $V_S>v$, ко­гда на по­верх­но­сти ко­ну­са уг­лов, удов­ле­тво­ряю­щих ус­ло­вию $cosθ_S=v/V_S$, зна­ме­на­тель в фор­му­ле (2) об­ра­ща­ет­ся в нуль, – име­ет ме­сто т. н. ано­маль­ный Д. э. В этом слу­чае внут­ри ука­зан­но­го ко­ну­са час­то­та рас­тёт с уве­ли­че­ни­ем уг­ла $θ_S$, то­гда как при нор­маль­ном Д. э. под бóль­шими уг­ла­ми $θ_S$ из­лу­ча­ют­ся мень­шие час­то­ты.

Раз­но­вид­но­стью Д. э. яв­ля­ет­ся т. н. двой­ной Д. э. – сме­ще­ние час­то­ты волн при от­ра­же­нии их от дви­жу­щих­ся тел, по­сколь­ку от­ра­жаю­щий объ­ект мож­но рас­смат­ри­вать сна­ча­ла как при­ём­ник, а за­тем как пе­ре­из­лу­ча­тель волн. Ес­ли $ω_0$ и $v_0$ – час­то­та и фа­зо­вая ско­рость вол­ны, па­даю­щей на пло­скую гра­ни­цу, то час­то­ты $ω_i$ вто­рич­ных (от­ра­жён­ных и про­шед­ших) волн, рас­про­стра­няю­щих­ся со ско­ро­стя­ми $v_i$, оп­ре­де­ля­ют­ся как$$omega_i=omega_0frac{1-(V/v_0)cos theta_0}{1-(V/v_i)cos theta_i},tag3$$

Для не­ста­цио­нар­ных сред из­ме­не­ние час­то­ты рас­про­стра­няю­щих­ся волн мо­жет про­ис­хо­дить да­же для не­под­виж­ных из­лу­ча­те­ля и при­ём­ни­ка – т. н. па­ра­мет­ри­че­ский эф­фект До­п­ле­ра.

Д. э. на­зван в честь К. До­п­ле­ра, ко­то­рый впер­вые тео­ре­ти­че­ски обос­но­вал его в аку­сти­ке и оп­ти­ке (1842). Пер­вое экс­пе­рим. под­твер­жде­ние Д. э. в аку­сти­ке от­но­сит­ся к 1845. А. Фи­зо (1848) ввёл по­ня­тие до­п­ле­ров­ско­го сме­ще­ния спек­траль­ных ли­ний, ко­то­рое бы­ло об­на­ру­же­но позд­нее (1867) в спек­трах не­ко­то­рых звёзд и ту­ман­но­стей. По­пе­реч­ный Д. э. был об­на­ру­жен американскими фи­зи­ка­ми Г. Айв­сом и Д. Сти­лу­эл­лом в 1938. Об­об­ще­ние Д. э. на слу­чай не­ста­цио­нар­ных сред при­над­ле­жит В. А. Ми­хель­со­ну (1899); на воз­мож­ность слож­но­го Д. э. в сре­дах с дис­пер­си­ей и ано­маль­но­го Д. э. при $V>v$ впер­вые ука­за­ли В. Л. Гинз­бург и И. М. Франк (1942).

Д. э. по­зво­ля­ет из­ме­рять ско­ро­сти дви­же­ния ис­точ­ни­ков из­лу­че­ния и рас­сеи­ваю­щих вол­ны объ­ек­тов и на­хо­дит ши­ро­кое прак­тич. при­ме­не­ние. В ас­т­ро­фи­зи­ке Д. э. ис­поль­зу­ет­ся для оп­ре­де­ле­ния ско­ро­сти дви­же­ния звёзд, а так­же ско­ро­сти вра­ще­ния не­бес­ных тел. Из­ме­ре­ния до­п­ле­ров­ско­го крас­но­го сме­ще­ния ли­ний в спек­трах из­лу­че­ния уда­лён­ных га­лак­тик при­ве­ли к вы­во­ду о рас­ши­ряю­щей­ся Все­лен­ной. До­п­ле­ров­ское уши­ре­ние спек­траль­ных ли­ний из­лу­че­ния ато­мов и ио­нов да­ёт спо­соб из­ме­ре­ния их темп-ры. В ра­дио- и гид­ро­ло­ка­ции Д. э. ис­поль­зу­ет­ся для из­ме­ре­ния ско­ро­сти дви­жу­щих­ся це­лей, для оп­ре­де­ле­ния их на фо­не не­под­виж­ных от­ра­жа­те­лей и т. п.

Источник: bigenc.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.