ปรากฎการณ์ดอปเปอร์
ในห้องทดลองนี้
ประกอบด้วยเด็กซนผู้หนึ่ง
กับกระดิ่งอีกอันหนึ่ง
ให้เด็กเป็นผู้สังเกต
ส่วนกระดิ่งเป็นแหล่งกำเนิดเสียง
ทั้งคู่เคลื่อนที่อยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน
แหล่งกำเนิดเสียงมีความถี่
fs
และความถี่ที่ผู้สังเกตได้ยินเป็น
fo
กำหนดให้
ทิศทางการเคลื่อนที่ไปทางขวาเป็นบวก
และทางซ้ายเป็นลบ
เริ่มต้นด้วย vo =
4.0 m/s และ vs =
10.0 m/s และ fs
= 200 Hz กดปุ่ม RUN
แหล่งกำเนิดเสียงจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าผู้สังเกต
ดังนั้นระยะของผู้สังเกตหรือเด็กกับแหล่งกำเนิดเสียงจะห่างเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ
และความถี่ที่ได้ยิน fo
> fs โดยมี Df
= fo - fs < 0
ต่อไปกำหนดให้
vo > 0 และ vs < 0
ตอนนี้การเคลื่อนที่จะมีลักษณะวิ่งเข้าหากัน
ดังนั้น fo > fs
และ Df
> 0 ผลลัพธ์ที่ออกเป็นเช่นนี้คุณสามารถอธิบายได้หรือไม่
ต่อไปให้ทั้งคู่เคลื่อนที่ไปทางซ้าย
โดยกำหนดให้แหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ได้เร็วกว่า
เช่นกำหนดให้ vo = -1
m/s vs = -2 m/s
ในระยะแรกกระดิ่งอยู่หลังเด็ก
fo > fs และ Df
> 0 แต่พอกระดิ่งเคลื่อนที่ไปอยู่ทางด้านหน้าของเด็ก
fo < fs และ Df
< 0
ให้สังเกตความถี่ที่เปลี่ยนไป
และอธิบายว่าสาเหตุเป็นเพราะอะไร
คำถาม
จะเกิดอะไรขึ้น
เมื่อความเร็วของแหล่งกำเนิดกับผู้สังเกตเท่ากัน
ต่อไปกำหนดให้ผู้สังเกตอยู่นิ่ง
(vo = 0)
และให้แหล่งกำเนิดเสียงวิ่งเข้าหาผู้สังเกต
( vs เป็นลบ )
เพิ่มค่า vs
ขึ้นไปทางลบ
สังเกตที่ค่า Df
ว่ามีอะไรเปลี่ยนแปลง
จากการทดลองเบื้องต้น
สามารถสรุปได้ว่า
ถ้าผู้สังเกตวิ่งเข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง
จะได้ fo > fs
แต่ถ้าวิ่งห่างออกจากแหล่งกำเนิดเสียง
จะได้ fo < fs
และถ้าเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเดียวกัน
fo = fs
|