ಡಾಪ್ಲರ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್: ವೇವ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಶಿಫ್ಟ್

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವು ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಮೂಲ ಅಥವಾ ವೀಕ್ಷಕ ಚಲಿಸಿದಾಗ ತರಂಗದ ಆವರ್ತನವು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ ಸೈರನ್ ಹೆಚ್ಚು-ಪಿಚ್ ಅನ್ನು ಧ್ವನಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟುವಂತೆ ಕಡಿಮೆ-ಪಿಚ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ಸ್, ರಾಡಾರ್, ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅತ್ಯಗತ್ಯ.

ಫಾರ್ಮುಲಾ

ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳಿಗೆ (ಮೂಲ ಚಲಿಸುವ, ವೀಕ್ಷಕ ಸ್ಥಾಯಿ):

Observed Frequency = Source Frequency × (Speed of Sound) / (Speed of Sound ± Source Velocity)

ಮೂಲವು ಸಮೀಪಿಸಿದರೆ ಮೈನಸ್ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ, ಜೊತೆಗೆ ಅದು ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿದರೆ.

ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳಿಗೆ (ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಡಾಪ್ಲರ್):

Observed Frequency = Source Frequency × √((1 - β) / (1 + β))

ಅಲ್ಲಿ β = ಬೆಳಕಿನ ವೇಗ / ವೇಗ.

ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದ ಉದಾಹರಣೆ

ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸೈರನ್ 1,000 Hz ನಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಶಬ್ದವು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ 343 m/s ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ 30 m/s ನಲ್ಲಿ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತದೆ.

Observed Frequency = 1,000 × 343 / (343 - 30)
                   = 1,000 × 343 / 313
                   = 1,000 × 1.096
                   = 1,096 Hz

ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವ ಸೈರನ್ ಸುಮಾರು 9.6% ಹೆಚ್ಚು ಧ್ವನಿಸುತ್ತದೆ. 30 m/s ನಲ್ಲಿ ಹಾದು ಮತ್ತು ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿಸಿದ ನಂತರ:

Observed Frequency = 1,000 × 343 / (343 + 30)
                   = 1,000 × 343 / 373
                   = 920 Hz

1,096 Hz ನಿಂದ 920 Hz ಗೆ ಇಳಿಕೆಯು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿದೆ - ಸುಮಾರು 176 Hz ಶಿಫ್ಟ್.

ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು

ರಾಡಾರ್ ಮತ್ತು ಸ್ಪೀಡ್ ಗನ್‌ಗಳು: ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ, ವಾಹನದ ವೇಗವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಅಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಆವರ್ತನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ.

** ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ:** ಭೂಮಿಯ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ನೀಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ). ದೂರ ಚಲಿಸುವ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಕೆಂಪು ಶಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ (ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನ). ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ಇದು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು.

** ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್:** ಡಾಪ್ಲರ್ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಕೆಂಪು ರಕ್ತ ಕಣಗಳನ್ನು ಚಲಿಸುವ ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಅಲೆಗಳ ಆವರ್ತನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಮೂಲಕ ರಕ್ತದ ಹರಿವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಮುಖ ಒಳನೋಟ

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವು ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಾಯಿ ವೀಕ್ಷಕ ಮತ್ತು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವ ಮೂಲವು ಸ್ಥಾಯಿ ಮೂಲ ಮತ್ತು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವ ವೀಕ್ಷಕ (ಗಣಿತವು ಸ್ವಲ್ಪ ಭಿನ್ನವಾಗಿದ್ದರೂ) ಅದೇ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಸಲಹೆಗಳು

ಸಾಪೇಕ್ಷವಲ್ಲದ ವೇಗಗಳಿಗೆ (ಬೆಳಕಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನಿಧಾನ), ಧ್ವನಿ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿ. ಬೆಳಕು ಅಥವಾ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗಕ್ಕಾಗಿ, ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿ. ಅಧಿಕ-ಆವರ್ತನ ಅಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗಗಳಿಗೆ ಪರಿಣಾಮವು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಯಾವುದೇ ಮೂಲ ಮತ್ತು ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗಕ್ಕಾಗಿ ಗಮನಿಸಿದ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ನಮ್ಮ ಡಾಪ್ಲರ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಬಳಸಿ.