Эффект Доплера состоит в изменении частоты волн, воспринимаемых некоторым приемником (наблюдателем) в зависимости от относительной скорости движения источника волн и наблюдателя.

Эффект Доплера

Когда источник и приемник неподвижны (рис.10.а) , то, естественно, частота волн, регистрируемых некоторым приемником, совпадает с частотой волн, испускаемых источником: n_ист = n_пр . Если источник приближается к неподвижному приемнику с некоторой скоростью v_ист , то его движение вызывает “сжатие” волны - растояние между гребнями волн уменьшаются - уменьшается период и длина волны n_пр , регистрируемой приемником. Происходит увеличение частоты воспринемаемого волнового процесса: n_пр > n_ист (см. рис.10.б).

Для этого случая количественную связь между частотой излучаемых волн, скоростью движения источника и частотой, регистрируемой неподвижным приемным устройством, можно установить из следующих соображений.

Длина волны, воспринимаемая приемником:

l _пр = (v_в - v_ист) T_{ист ,} (28)

где v_в - скорость распространения волн относительно неподвижного источника, T_ист - период этих волн. Таким образом, для приближающегося к приемнику источника длина волны сокращается. Воспринимаемая частота увеличивается:

n_пр = или n_пр = n_ист . (29)

При удалении источника от приемника (рис.10.в):

n_пр = n_ист.(30)

 

Для общего случая, когда движутся источник и приемник:

n_пр = n_ист (31)

Знак “плюс” в числителе формулы (30) и “минус” в её знаменателе соответствуют сближению источника и приемника, а обратные знаки - их взаимному удалению.