تأثير دوبلر — تغير تردد الموجات مع الحركة — العلوم الفيزيائية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري

تأثير دوبلر

تأثير دوبلر (Effet Doppler) هو تغير في تردد الموجة عندما يكون مصدر الموجة والمستقبل في حركة نسبية. اكتشفه كريستيان دوبلر.

تعريف تأثير دوبلر

عندما يقترب مصدر الصوت من المستمع، يزداد التردد (صوت حاد). وعندما يبتعد، يقل التردد (صوت غليظ). المثال الأكثر شيوعاً: صوت سيارة الإسعاف.

قانون دوبلر للصوت

عند اقتراب المصدر: f’ = f × (v / (v – vs)) حيث f’ التردد الظاهري، f التردد الأصلي، v سرعة الصوت، vs سرعة المصدر.

عند ابتعاد المصدر: f’ = f × (v / (v + vs))

تأثير دوبلر للضوء

• اقتراب المصدر: انزياح نحو الأزرق (تردد أعلى).
• ابتعاد المصدر: انزياح نحو الأحمر (تردد أقل). يُستخدم لقياس سرعة ابتعاد المجرات.

تطبيقات تأثير دوبلر

• الرادار: قياس سرعة السيارات.
• السونار: كشف الأجسام تحت الماء.
• علم الفلك: قياس سرعة النجوم والمجرات (الانزياح الأحمر).
• التصوير الطبي (Doppler Echographie): قياس سرعة تدفق الدم.

مثال

سيارة إسعاف بسرعة 30 m/s تقترب من مستمع. f=500 Hz, v=340 m/s. التردد الظاهري = 500 × (340/(340-30)) = 548 Hz (صوت حاد)

تمرين

سيارة بسرعة 20 m/s تبتعد عن مستمع. مصدرها 400 Hz. ما التردد الظاهري؟ (الحل: f’ = 400 × (340/(340+20)) = 378 Hz)

اطلع على درس الموجات الصوتية ودرس الضوء.