Különóra

Matematika

Mi az a Doppler-hatás?

Biztos ti is tapasztaltátok már, hogy amikor közeledik felétek egy mentő- vagy tűzoltóautó, akkor a sziréna hangja  mintha egyre magasabbá válna, ám mikor elmegy mellettünk, hirtelen halkulni kezd. Ezt a jelenséget nevezzük Doppler-hatásnak.

A jelenségen először az osztrák Christian Doppler gondolkozott el az 1830-as években. Ekkor már elég fejlett volt a vasúti közlekedés ahhoz, hogy a furcsa hangjelenség felkeltse az emberek figyelmét. Doppler 1843-ra dolgozta ki elméletét, miszerint a hang és fény frekvenciája megváltozik, amikor az azt kibocsájtó test mozgásban van. Doppler azt állította, ez a jelenség az oka annak is, hogy egyes csillagok színe világosabb, míg másoké inkább sötétebb, vörösesebb árnyalatú. Az elmélet igazolásáig még hosszú éveknek kellett eltelnie, hiszen ekkoriban még nem léteztek az ehhez szükséges távcsövek, ám a hang esetében Doppler tudta bizonyítani a dolgot.

Doppler szerint, amikor egy test vagy tárgy közeledik felénk, hangjának frekvenciája összenyomódik, így magasabbá válik. Ám miután a hangot kibocsájtó tárgy elhagy minket, a hanghullámok széthúzódnak, így mélyebbnek hallatszódnak. Dopplernek majdnem igaza volt, annyiban tévedett, hogy a hang frekvenciája nem változik, csupán az egy helyben álló érzékelő számára tűnik úgy. Bár Doppler elmélete helyes volt, szerencsétlenségére azt már csak halála után fedezte fel a tudományos világ.

A Doppler-effektust később a csillagászatban is igazolták, sőt, ma már a csillagok és galaxisok helyzetének, valamint mozgásának kiszámításánál is hasznát veszik. A Doppler-effektust használja ki a radar is, amely a rádióhullámok tárgyakról való visszapattanásából tud információt adni, hogy például egy repülőgép vagy hajó pontosan merre helyezkedik el tőlünk.

A Doppler-hatás legutoljára akkor kapott nagy nyilvánosságot, amikor a Sheldon Cooper, az Agymenők (The Big Bang Theory) egyik főszereplője Doppler-effektusnak öltözött Haloweenkor, ám jelmezét mindenki zebrának nézte.Mi az a Doppler-hatás?