تأثير دوبلر هو ظاهرة فيزيائية حيث يتغير تردد الموجة بالنسبة لمراقب يتحرك بالنسبة لمصدرها. يُلاحظ ذلك بشكل شائع عندما ترتفع حدة صوت صفارة الإنذار لسيارة إسعاف كلما اقتربت منك، وتنخفض كلما ابتعدت. بعيداً عن الصوتيات، يعد تأثير دوبلر حجر الزاوية في الفيزياء الفلكية الحديثة، وتكنولوجيا الرادار، والتصوير الطبي، مما يسمح للعلماء بحساب سرعة المجرات البعيدة (الانزياح الأحمر) أو تدفق الدم في قلب الإنسان.
معادلة دوبلر الكلاسيكية (للصوت)
f' = f [ (v ± v_o) / (v ∓ v_s) ]
حيث f' التردد الملحوظ، f التردد المنبعث، v سرعة الموجة، v_o سرعة المراقب، و v_s سرعة المصدر.
طريقة استخدام هذه الحاسبة
- أدخل التردد الأصلي (f) المنبعث من المصدر بالهرتز (Hz).
- أدخل سرعة الموجة في الوسط (مثلاً، سرعة الصوت في الهواء حوالي 343 م/ث).
- أدخل سرعة المراقب وسرعة المصدر.
- حدد تكوين الاتجاه (على سبيل المثال، المصدر يتحرك نحو المراقب).
- انقر على احسب لتحديد التردد المُزاح (الجديد) الذي يدركه المراقب.
أسئلة شائعة (FAQ)
لماذا تتغير الإشارات (+ أو -) في معادلة دوبلر؟
تعتمد الإشارات الرياضية (+ أو -) في البسط والمقام بصرامة على الاتجاه. إذا كان المراقب والمصدر يتحركان *نحو* بعضهما البعض، فيجب أن يزداد التردد الملحوظ (البسط + ، المقام -). إذا ابتعدا عن بعضهما، ينخفض التردد (البسط - ، المقام +).
هل ينطبق تأثير دوبلر على الضوء؟
نعم، ولكن لأن الضوء ينتقل بسرعات نسبية، فإنه يتطلب معادلة معدلة (تأثير دوبلر النسبي). عندما تبتعد النجوم أو المجرات عن الأرض، تتمدد موجاتها الضوئية، وتنزاح نحو الطرف الأحمر من الطيف المرئي. وفرت هذه الظاهرة، المعروفة باسم "الانزياح الأحمر"، الدليل الأول على تمدد الكون.