|
[[Файл:Doppler effect.svg|thumb|праворуч|200пкс|Ілюстрація зростання частоти в напрямку руху й зменшення в протилежному напрямку]]
'''Ефект Дóплерапплера''' — явище зміни [[частота|частоти]] [[монохроматична плоска хвиля|хвилі]], яку реєструє приймач, викликане переміщенням джерела або приймача.
Ефект названий на честь австрійського фізика [[Крістіан ДоплерДопплер|Крістіана ДоплераДопплера]].
Виходячи з власних спостережень за [[Хвиля|хвилями]] на воді, ДоплерДопплер припустив, що подібні явища відбуваються в повітрі з іншими хвилями. На підставі хвильової теорії він в 1842 році вивів, що наближення джерела світла до спостерігача збільшує спостережувану [[Частота|частоту]], віддалення зменшує її. ДоплерДопплер теоретично обґрунтував залежність частоти звукових і світлових коливань, що сприймаються спостерігачем, від швидкості і напряму руху джерела хвиль і спостерігача відносно один одного.
ДоплерДопплер використав цей принцип в [[Астрономія|астрономії]] і провів паралель між [[Акустична хвиля|акустичним]] і [[Оптика|оптичним]] явищами. Він вважав, що всі зірки випромінюють біле світло, однак колір змінюється через їх рух до або від Землі (цей ефект, для розглянутих ДоплеромДопплером подвійних зірок, дуже малий). Хоча зміни в кольорі неможливо було спостерігати з обладнанням того часу, теорія про [[звук]] була перевірена вже в 1845 році. Тільки відкриття [[Спектральний аналіз|спектрального аналізу]]<nowiki/> дало можливість експериментальної перевірки ефекту в оптиці.
== Експериментальна перевірка ==
У [[1845]] році [[Голландія|голландський]] [[Метеорологія|метеоролог]], іноземний член-кореспондент [[Петербурзька академія наук|Петербурзької академії наук]] [[Христофор Бейс-Баллот]] ([[1817]]–[[1890]]) вирішив перевірити гіпотезу [[Христіан ДоплерДопплер|ДоплераДопплера]]. Він найняв [[паровоз]] з вантажною платформою, посадив на платформу двох сурмачів і попросив їх тримати ноту [[Соль (нота)|соль]] (два сурмачі були потрібні для того, щоб один з них міг набирати повітря, поки інший тягне ноту, і таким чином звук би не уривався). На пероні одного полустанка між [[Утрехт]]ом і [[Амстердам]]ом Бейс-Баллот розмістив декількох музикантів без інструментів, але з абсолютним [[Музичний слух|музичним слухом]]. Після чого паровоз став з різною швидкістю тягати платформу з сурмачами повз перон із слухачами, а ті відзначали, яку саме ноту вони чують. Потім спостерігачів змусили їздити, а сурмачі грали, стоячи на пероні. Досліди тривали два дні, в результаті чого був доведений ефект відкритий ДоплеромДопплером.
Пряме підтвердження формул ДоплераДопплера для світлових хвиль було отримано Г. Фогелем в 1871 році шляхом порівняння положень [[Фраунгоферові лінії|ліній Фраунгофера]] в [[Спектр|спектрах]], отриманих від протилежних країв сонячного екватора. Відносна швидкість країв, розрахована за значеннями виміряних Г. Фогелем спектральних інтервалів, виявилася близька до швидкості, розрахованої за зміщення сонячних плям <ref name="ВНК">{{книга |автор=Кологривов В. Н.|заголовок=Эффект Доплера в классической физике |ответственный= |ссылка= |издание= |место=М. |видавництво=[[МФТИ]] |рік=2012 |том= |сторінок=32 |сторінки=25—26 |isbn= |ref= }}</ref>.
== Рухоме джерело ==
== Використання ==
[[Файл:Dopplereffectstationary.gif|thumb|Нерухоме джерело звуку виробляє звукові хвилі за сталої частоти F, а хвильові фронти поширюються симетрично від джерела з постійною швидкістю С. Усі спостерігачі будуть чути ту ж частоту, яка буде дорівнювати дійсній частоті джерела, де F = f0.]]
Ефект ДоплераДопплера використовується в [[радіолокація|радіолокації]] для розпізнавання рухомих об'єктів, наприклад, [[літак]]ів, на фоні нерухомих (гір, хмар). За [[Червоний зсув|червоним зміщенням]] світла від астрономічних об'єктів, вимірюється їхня швидкість і розраховується відстань до них. Ефект ДоплераДопплера широко використовується в [[Медицина|медицині]]. На базі ефекту створені комп'ютерні комплекси [[ультразвук]]ової доплерографіїдопплерографії. Зміна характеристик ультразвуку при проходженні через судини дозволяє визначати стан кровообігу, як в поверхневих так і у внутрішніх судинах.
== Інверсний ефект ДоплераДопплера ==
В 1967 р. [[Веселаго Віктор Георгійович|Віктор Веселаго]] теоретично передбачив можливість інверсного ефекта ДоплераДопплера у середовищі з від'ємним коефіцієнтом заломлення<ref>{{статья
|автор = В. Г. Веселаго
|заглавие = Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями ε и μ
|номер = 7
|страницы = 517
}}</ref><ref name=sly1>{{статья|автор=Слюсар, Вадим|заглавие=Метаматериалы в антенной технике: история и основные принципы|ссылка=http://www.slyusar.kiev.ua/Metamat_p1.pdf|издание=Электроника: наука, технология, бизнес|год=2009|номер=7|страницы=75}}</ref><ref name=sly2>{{статья|автор=Слюсар, Вадим|заглавие=Метаматериалы в антенной технике: основные принципы и результаты|ссылка=http://www.slyusar.kiev.ua/Slusar_Last_Mile_3_4_10.pdf|издание=Первая миля. Last Mile (Приложение к журналу «Электроника: Наука, Технология, Бизнес»)|год=2010|номер=3—4|страницы=47}}</ref>. В таких середовищах виникає доплерівськедопплерівське зрушення, яке має знак, протилежний звичайному доплерівськомудопплерівському ефекту. Перший експеримент, який дозволив виявити цей ефект, було проведено Найджелом Седдоном і Тревором Беарпарком у Бристолі ([[Велика Британія]]), в 2003 році, на основі нелінійної лінії передачі<ref>{{cite journal |last1=Kozyrev |first1=Alexander B. |last2=van der Weide |first2=Daniel W. |title=Explanation of the Inverse Doppler Effect Observed in Nonlinear Transmission Lines |journal=Physical Review Letters |volume=94 |issue=20 |pages=203902 |year=2005 |pmid=16090248 |doi=10.1103/PhysRevLett.94.203902 |bibcode=2005PhRvL..94t3902K}}</ref>. В подальшому інверсний ефект ДоплераДопплера спостерігався у більш широкому класі [[метаматеріал]]ів.
== Див. також ==
* [[Доплерографія|допплерографія]]
* [[Провал Лемба]]
| 