ปรากฎการณ์ดอปเปลอร์และคลื่นกระแทก
ปกติเมื่อแหล่งกำเนิดเสียงและและให้เสียงออกมา เสียงก็จะกระจายออกไปทุกทิศทางด้วยความยาวคลื่นที่เท่ากัน ถ้าผู้ฟังเสียงหยุดนิ่งเราจะพบว่าเสียงที่ผู้ฟังได้ยินจะมีความยาวคลื่นเดียวกับที่แหล่งกำเนิดเสียงให้ออกมา
แต่ถ้าผู้ฟังหรือแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ เราจะได้ยินเสียงความถี่ผิดไปจากที่แหล่งกำเนิดให้ออกมา(ทั้ง ๆ ที่แหล่งกำเนิดเสียงให้เสียงความถี่เท่าเดิม) เราเรียกว่าเกิดปรากฏการดอปเปลอร์
ปรากฎการณ์ดอปเปลอร์เกิดจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ ระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงหรือผู้ฟัง ทำให้ผู้ฟังได้ยินเสียงที่มีความถี่ไม่เท่ากับที่แหล่งกำเนิดเสียงให้ออกมา
จากภาพเราจะพบว่าเมื่อแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่นที่เข้าหาหรือออกจาหเรายาวคลื่นเสียงที่ปรากฎต่อเรา(เราได้ยิน)จะเปลี่ยนไปจากเดิม
ความยาวคลื่นด้านหน้าของแหล่งกำเนิดจะเกิดการอัดตัว ทำให้ความยาวคลื่นด้านหน้าสั้นลง
ด้านหน้าของแหล่งกำเนิดเสีงความถี่จะมากขึ้น ขณะความถี่ด้านหลังน้อยลง
ถ้าแหล่งกำเนิดเสียงมีความเร็วมากขึ้นแนวหน้าคลื่นจะมีลักษณะต่าง
ๆ กันไป
เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงมีความเร็วมากกว่าเสียงแนวหน้าคลื่นจะไปถึงพร้อมกันจะทำให้ความดันของอากาศบริเวณนั้นเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
เราเรียกว่าเกิดคลื่นกระแทก ดูคลื่นกระแทก
แสดงแนวหน้าคลื่นกระแทก
ผู้ฟังที่ B จะรูสึกว่าเสียงดังมาก
วิธีการทดลอง
1. ความเร็วเสียง ความยาวคลื่นเสียง และความเร็วแหล่งกำเนิดเสียง สามารถปรับเปลี่ยนได้
2. ใช้เม้าคลิกที่ลูกศรแล้วลากเม้าจนได้ขนาดที่ต้องการ(ตัวเลขจะบอกขนาด)
3. คลิกเม้าที่ส่วนหนึ่งส่วนใดของพื้นที่ทดลอง เพื่อหยุดการเคลื่อนไหว
และคลิกเม้าอีกครั้งเพื่อให้เคลื่อนไหวต่อไป.
ตำแหน่งของเม้า แสดงด้วยตัวเลข จุดพิกัด (x,y)
เมื่อหยุดเคลื่อนไหวแล้วคลิกเม้าด้านซ้ายแล้วลาก จะแสดงระยะกระจัดที่เปลี่ยนไป
และเมื่อคลิกดเม้าขวาแล้วลากจะบอกพิกัดของมุมที่เปลี่ยนไปจากเดิม
4. เส้นสีแดง สามารถลากเพื่อเปลี่ยนความยาวได้โดยใช้เม้าคลิกแล้วลากให้มีความยาวตามต้องการ
เพื่อใช้วัดความยาวคลื่น
5. คลื่นกระแทก เกิดเมื่อ แหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วมากกว่าเสียง.
ขอบคุณที่ท่านให้ความสนใจฟิสิกส์...ครับ
ประเจียด ปฐมภาค ผู้จัดทำ