டாப்ளர் விளைவு கால்குலேட்டர்: அலை அலைவரிசை மாற்றம்

டாப்ளர் விளைவு என்பது ஒரு அலையின் அதிர்வெண் எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதை விவரிக்கிறது. இதனால்தான் ஆம்புலன்ஸ் வரும்போது அதிக ஒலி எழுப்பும் சைரன் ஒலியும், அது பின்வாங்கும்போது தாழ்வாகவும் ஒலிக்கிறது. ஒலியியல், ரேடார், வானியல் மற்றும் மருத்துவ அல்ட்ராசவுண்ட் ஆகியவற்றில் டாப்ளர் விளைவைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

சூத்திரம்

ஒலி அலைகளுக்கு (மூல நகரும், பார்வையாளர் நிலையானது):

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

மூலத்தை அணுகினால் கழித்தல் குறியைப் பயன்படுத்தவும், மேலும் அது பின்வாங்கினால்.

ஒளி அலைகளுக்கு (சார்பியல் டாப்ளர்):

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

எங்கே β = ஒளியின் வேகம் / வேகம்.

வேலை செய்த உதாரணம்

ஒரு ஆம்புலன்ஸ் சைரன் 1,000 ஹெர்ட்ஸ் வேகத்தில் வெளிப்படுகிறது. ஒலி காற்றில் 343 மீ/வி வேகத்தில் பயணிக்கிறது. ஆம்புலன்ஸ் 30 மீ/வி வேகத்தில் வருகிறது.

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

நெருங்கி வரும் சைரன் 9.6% அதிகமாக ஒலிக்கிறது. 30 மீ/வி வேகத்தில் கடந்து பின்வாங்கிய பிறகு:

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

1,096 ஹெர்ட்ஸ் இலிருந்து 920 ஹெர்ட்ஸ் ஆக குறைந்துள்ளது - சுமார் 176 ஹெர்ட்ஸ் மாற்றம்.

விண்ணப்பங்கள்

ரேடார் மற்றும் வேக துப்பாக்கிகள்: ரேடியோ அலைகளை வெளியிடுங்கள், வாகன வேகத்தை கணக்கிட பிரதிபலித்த அலைகளில் அதிர்வெண் மாற்றத்தை அளவிடவும்.

வானியல்: பூமியை நோக்கி நகரும் நட்சத்திரங்கள் நீல மாற்றத்தைக் காட்டுகின்றன (அதிக அதிர்வெண்). விலகிச் செல்லும் நட்சத்திரங்கள் சிவப்பு மாற்றத்தைக் காட்டுகின்றன (குறைந்த அதிர்வெண்). இது பிரபஞ்சம் விரிவடைகிறது என்பதை வெளிப்படுத்தியது.

அல்ட்ராசவுண்ட் இமேஜிங்: டாப்ளர் அல்ட்ராசவுண்ட் சிவப்பு இரத்த அணுக்களை நகர்த்துவதில் இருந்து பிரதிபலித்த அலைகளின் அதிர்வெண் மாற்றத்தைக் கண்டறிவதன் மூலம் இரத்த ஓட்டத்தை அளவிடுகிறது.

முக்கிய நுண்ணறிவு

டாப்ளர் விளைவு உறவினர் இயக்கத்தை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது. ஒரு நிலையான பார்வையாளரும் அணுகும் மூலமும் ஒரு நிலையான ஆதாரம் மற்றும் அணுகும் பார்வையாளரின் அதே விளைவை உருவாக்குகின்றன (கணிதம் சற்று வித்தியாசமாக இருந்தாலும்).

குறிப்புகள்

சார்பற்ற வேகத்திற்கு (ஒளியை விட மிக மெதுவாக), ஒலி சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தவும். ஒளி அல்லது மிக அதிக வேகத்திற்கு, சார்பியல் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தவும். அதிக அதிர்வெண் அலைகள் மற்றும் அதிக வேகங்களுக்கு விளைவு அதிகமாக வெளிப்படுகிறது.

எங்களின் டாப்ளர் எஃபெக்ட் கால்குலேட்டரை பயன்படுத்தி எந்த ஒரு மூலத்திற்கும் பார்வையாளர் வேகத்திற்கும் கவனிக்கப்பட்ட அதிர்வெண்ணைக் கண்டறியவும்.