Доплер эффектісі. Дыбыс. Ультрадыбыс. Оптикалық аспаптар. Жарық интерференциясын бақылау әдістері. Интерферометрлер
Доплер эффектісін қолдану, дыбыс, ультрадыбыс
жүктеу/скачать 166,08 Kb.
|
?аза?стан Республикасы Білім ж?не ?ылым министрлігі
10-saba -jelektr-tizbegi-degenimiz-ne, тжа, Тактика 800100-3-такырып, Т және ИЖӘ, 6-2-готово, Саптық д-қ №1-2, Т және ИЖӘ, 6-1-готово, Т және ИЖӘ, 5-2-готово, Т және ИЖӘ, 8-1
| 2.1.1 Доплер эффектісін қолдану, дыбыс, ультрадыбыс
Доплер эффектісін қолдану Астрономдар оларды түсіну үшін алыстағы заттардың сәулесін зерттейді. Жарық ғарыш арқылы секундына 299 000 шақырым жылдамдықпен қозғалады және оның жолын ауырлық күші жойып, сонымен қатар ғаламның материалдық бұлттарымен сіңіп кетуі мүмкін. Астрономдар жарықтың көптеген қасиеттерін планеталар мен олардың айларында ғарыштағы ең алыс нысандарға дейін зерттейді. Олар қолданатын бір құрал - Доплер эффектісі. Бұл ғарыш арқылы қозғалатын объектіден шығатын сәуле шығару жиілігінің немесе толқын ұзындығының өзгеруі. Оны австриялық физик Кристиан Допплердің есімі алғаш рет оны 1842 жылы ұсынған. Доплер эффекті — бақылаушы қабылдайтын толқын жиілігінің сол тербеліс көзінің қозғалу жылдамдығына қарай өзгеруі. Мысалы, дыбыс (электромагниттік тербеліс) көзі бақылаушыға жақындаса, онда бақылау орнында жиіліктің артатыны, бақылаушыдан алыстаса, жиіліктің кемитіні байқалады. Радиолокацияда ұшақтардың ұшу жылдамдығын, астрономияда жұлдыздар мен тұмандықтардың радиалды қозғалыс жылдамдығын анықтау үшін пайдаланылады. Жұлдыздар қозғалысында бұл құбылыс көбінесе жарықтың қызаруы және көгеруі арқылы көрінеді. Алыстаған жұлдыздың жарығы қызара түседі, ал жақындап келе жатқан жұлдыздың жарығы көгере түседі. Доплер эффектісі «радарлық мылтық» белгілі толқын ұзындығын шығаратын полиция радарлары сияқты технологиялардың артында тұр. Содан кейін сол радар «жеңіл» қозғалтқыштан секіріп, құралға қайта оралады. Толқын ұзындығының өзгеруі көлік құралының жылдамдығын есептеу үшін қолданылады. Ғаламның кеңеюі және доплерлік ауысым Доплер ауыстырғышын пайдалану астрономияда бірқатар маңызды жаңалықтардың пайда болуына әкелді. 1900 жылдардың басында ғалам тұрақты деп сенді. Шын мәнінде, бұл Альберт Эйнштейнге өзінің есептеуімен болжанған кеңеюді (немесе жиырылуды) «алып тастау» үшін өзінің атақты өріс теңдеуіне космологиялық тұрақты қосуға себеп болды. Атап айтқанда, бір кездері Сүт жолының «шеті» статикалық ғаламның шекарасын бейнелейді деп сенген. Содан кейін Эдвин Хаббл астрономияны ондаған жылдар бойы бастан кешірген «спиральды тұман» деп атады. емес тұман. Олар іс жүзінде басқа галактикалар болды. Бұл таңқаларлық жаңалық болды және астрономдарға ғаламның олар білетінінен әлдеқайда үлкен екенін айтты. Содан кейін Хаббл дәл осы галактикалардың өзгеруін анықтап, Доплер жылжуын өлшеуге кірісті. Ол галактика неғұрлым алыс болса, соғұрлым тез соғыла бастайтындығын анықтады. Бұл қазіргі танымал Хаббл заңына алып келді, онда объектінің қашықтығы оның құлдырау жылдамдығына пропорционалды деп айтылады. Бұл аян Эйнштейнді жазуға итермеледі оның Космологиялық константаны өріс теңдеуіне қосу оның мансабындағы ең үлкен қателік болды. Бір қызығы, қазір кейбір зерттеушілер тұрақтысын орналастыруда артқа жалпы салыстырмалылыққа Белгілі болғандай, Хаббл заңы дәл осы уақытқа дейін орындалады, өйткені соңғы онжылдықтардағы зерттеулер алыс галактикалар болжанғаннан тезірек түсетіндігін анықтады. Бұл ғаламның кеңеюі үдеп жатқандығын білдіреді. Мұның себебі жұмбақ, ғалымдар бұл үдеудің қозғаушы күші деп атады қараңғы энергия. Олар Эйнштейн өрісінің теңдеуінде космологиялық тұрақты ретінде есепке алады (әйтсе де Эйнштейннің тұжырымынан басқа формада). Дыбыс, кең мағынасында – газ, сұйықтық немесе қатты күйдегі серпімді орта бөлшектерінің толқын түрінде таралатын тербелмелі қозғалысы; тар мағынасында – адамдар мен жануарлардың арнаулы сезу органымен субъективті түрде қабылданатын құбылыс. Егер дыбыс таралатын орта болмаса дыбыс та болмайды. Дыбысты сипаттау үшін біздің дыбысты қабылдауымызбен байланысты дыбыс қаттылығы, тонның биіктігі, тембр сияқты арнайы физикалық шамалар енгізіледі. Дыбыстың қаттылығы неге байланысты болатынын анықтау үшін камертонды пайдаланамыз. Камертон — доға тәрізді қысқа сапталған металл таяқша, оның көмегімен музыкалық дыбыс алуға болады. Камертондардың немесе басқа гармоникалық тербеліс жасайтын денелердің шығаратын дыбыстары музыкалық дыбыстар деп аталады. Камертонның бір тармағын таяқшамен ұрсақ, белгілі бір дыбыс естиміз. Камертонның екі тармағы да тербеліп, қоршаған ауада дыбыс толқынын тудырады. Енді оның тармақтарының біріне инені бекітейік, осыдан кейін оның ине бекітілген тармағын қарайтылған әйнек үстімен жүргізсек, дыбыс шығарып тұрған камертонның гармоникалық (синусоидалық) тербелісінің графигін аламыз. Гармоникалық тербеліс —тербелістердің ең қарапайым түрі болып табылады, сондықтан камертонның гармоникалық дыбысын да қарапайым дыбыс деп санаймыз. Ультрадыбыс Тербеліс жиілігі 16 Гц-тен төмен дыбыс толқындары инфрадыбыстар, ал 20 000 Гц-тен жоғарысы ультрадыбыстар деп аталады. Бұл дыбыстарды адам құлағы қабылдамайды, бірақ олар белгілі бір дәрежеде адам организміне әсер етеді. Мысалы, 5 Гц-тен 9 Гц-ке дейінгі жиілік аралығында инфрадыбыстар бауырдың, асқазанның, көкбауырдың тербеліс амплитудаларын арттырады, көкірек қуысында ауыртпалық туғызады, ал 12—14 Гц жиіліктерде құлақта шуыл пайда болады. Инфрадыбыстардың адам организміне кері әсері болғандықтан, олар техникада кеңінен қолданыс таппаған. Алайда инфрадыбыстардың бірнеше жүздеген километрге таралу мүмкіндігі оның әскери мақсатта, балық аулау кәсібінде пайдаланылуына жол ашты. Теңізде туындайтын инфрадыбыстарды медуза, су шаяны тәріздес теңіз жәндіктері жақсы қабылдайды.
жүктеу/скачать 166,08 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|