اثرداپلر Doppler Effect

در سال 1842 کریستین یوهان دوپلر در مقاله معروف خود یک اثر فیزیکی را معرفی کرد که بعدها به یکی از مهمترین بخشهای فیزیک امواج تبدیل شد.

داپلر در زمان کار روی رنگ ستارگان متوجه تفاوت رنگ ستارگان باینری یا همان ستارگان دوتایی یا دوگانه شد و دریافت این تفاوت رنگ بدلیل مختلف الجهت بودن آنها و به عبارتی دور و نزدیک شدن آنها از ناظر زمینی است. او دریافت که حرکت و تغییر سرعت منبع میتواند بر روی فرکانس یا بسامد امواج الکترومغناطیسی تاثیر بگذارد. این اثر که بعدها با آزمایشهای گوناگون تایید گردید به تمامی صورتهای مختلف امواج تعمیم پیدا کرد به اثر داپلر معروف شد.

بحث اصلی اثر داپلر میگوید که اگر منبع موج و گیرنده از هم دور یا به هم نزدیک شوند، فرکانس موج دریافتی توسط گیرنده به ترتیب کمتر یا بیشتر می‌شود.

شاید آشناترین کاربرد اثر داپلر در مکانیزم برخی دوربینهای ثبت سرعت در جاده ها باشد که به نام رادار داپلر معروف هستند. این رادارها سرعت اشیاء متحرک را را با تشخیص تغییر فرکانس سیگنال برگشتی اندازه گیری می کند. این گونه رادارها دارای کاربردهای گسترده در صنایع نظامی نیز هستند.

یکی دیگر از کاربردهای اثر داپلر در انواع سونوگرافی های داپلر میباشد که با با محاسبه شیفت فرکانسی ایجاد شده در اکوی دریافتی سرعت و جهت حرکت خون یا بافتها را محاسبه میکند و به عنوان یک روش تشخیصی امن و غیرتهاجمی بالاخص در بررسی جریان خون رگهای اصلی مثل دست و پا و همچنین جریان خون از مادر به جنین در دوران بارداری استفاده میشود.

اما شاید جالبرترین کاربرد اثر داپلر آنجا بود که در فیزیک پدیده دیگری موسوم به انتقال سرخ و انبساط عالم را که قبلا توسط الکساندر فریدمان فرمول بندی و معرفی شده بود را توضیح داد.

این اتفاق در سال 1929 و در دوره تحقیقات ادوین هابل و همکارانش و با استفاده از تلسکوپ مونت ویلسون در کالیفرنیا-آمریکا که بزرگترین تلسکوپ آن عصر بود به سرانجام رسید.

آزمایش هابل تایید کرد که کهکشان‌ها در حال دور شدن از ما و همچنین از یکدیگر هستند و هر چه که آن‌ها دورتر باشند، با سرعت بیشتری حرکت می‌کنند. این پدیده کیهانی بعدها با نام اصل هابل شناخته ‌شد. بکمک این ویژگی بود که ثابت شد جهان هستی در حال انبساط  و بزرگ شدن است و این انبساط همچنان ادامه دارد.

اگر شما هم پدیده های جالب فیزیک یا ریاضی یا هرپدیده جالب دیگری میشناسید به ما معرفی کنید.