Doppler Etkisi Nedir ?

Bunaltıcı ve sıcak yaz havalarında, sivrisineklerin sesinin uzağınızdayken kalın, yakınınızdayken çok tiz olduğunu fark etmişsinizdir. Peki bunun nedenini merak ediyor musunuz? Ayrıntılar yazımızda...

A- A+

25.07.2014 tarihli yazı 90016 kez okunmuştur.

Doppler etkisi nedir ?

Doppler etkisi, mekanik ve elektromanyetik dalgalardaki gözlemci - gözlenen ilişkisine dayalı bir fizik dalıdır. Bu etki, dalga özelliği göstermekte olan herhangi bir fiziksel varlığın, frekans ve dalga boyunun uzaklaşan veya yakınlaşan hareketli bir gözlenen tarafından farklı algılanması olayıdır. Bu etki adını ünlü fizikçi ve matematikçi Christian Andreas Doppler’den almıştır.

►İlginizi Çekebilir: Sonsuzu Anlayabilmek | 1. Bölüm

Ses Dalgalarında Doppler etkisi nasıl gerçekleşir ?

Bir ses kaynağı durağan bir gözlemciye doğru hareket ettiğinde gözlemci, sesi mesafe değişimi ile daha farklı algılar. Örneğin biz hareketsizken, hareket halindeki sivrisinek bize yaklaştıkça ses dalgalarının aldığı yol kısalır. Böylece ses dalgaları daha küçük dalga boyları ile yayılır ve daha sık aralıklarla ses dalgalarına maruz kalarak çok tiz bir ses duyarız. Yani sesin frekansı, dolayısıyla yüksekliği arttığı için ses tizleşir. Ancak, bu durum sivrisineklerin sesinin rahatsız edici gerçeğini değiştirmez.

f_D= 2 x (v / λ )
f_D = Doppler frekansı
λ = Gönderilen sin. dalga boyu
v = Hedefin hızı

Benzer bir örnekle hareket halindeki bir arabanın bize yaklaşırken duyduğumuz sesin frekansının artarak tizleşmesi, uzaklaşırken ise frekansın azalması ile sesin pesleşmesi, ses dalgalarındaki doppler etkisini açıklamaktadır.

Ses dalgalarında doppler etkisinden nasıl faydalanılır ?

Ses dalgalarındaki doppler etkisinin teknoloji ile buluştuğu en önemli alanlardan biri de hastalıkları teşhis etmede kullanılan ultrasonografidir. X ışını kullanılmayan bu yöntemin temelini ses dalgaları oluşturur. Ultrason cihazı, insan kulağının duyamayacağı yüksek frekanslı ses dalgaları gönderir. Dokulardan geri dönen ses dalgalarını, cihazın prob denen kısmı yakalar ve görüntü oluşumu gerçekleşir. Bu tanı yönteminde incelenecek olan bölgeye jel sürülmesinin nedeni ise bölge-cihaz arasındaki havadan ses dalgalarının etkilenmesini engellemektir.

►İlginizi Çekebilir: Zaman Herkes İçin Farklı Mı İşliyor?

Elektromanyetik dalgalarda doppler etkisi nasıl gerçekleşir ?

Elektromanyetik dalgalar üzerindeki doopler etkisi, Christian Doopler'den bağımsız olarak 1848 yılında Fransız fizikçi Hippolyte Fizeau tarafından keşfedilmiştir. Elektromanyetik dalgalardaki doopler etkisi ışığın dalga boyundaki değişim olarak tanımlanır.

Bazı zamanlarda trafik lambalarının rengini doğru bir şekilde algılayamayız. Bu durumun nedenlerinden biri elektromanyetik ışımadaki doppler olayıdır. Örneğin trafik lambası kırmızı durumdayken, lambaya yeterince bir hızla yaklaşıldığında hissedilen frekans artar. Böylelikle kırmızıdan daha farklı bir renk görülür.

Elektromanyetik dalgalarda doppler etkisinden nasıl faydalanılabilir ?

Polis arabalarındaki radar sistemi, elektromanyetik dalgalardaki doppler etkisinin teknoloji ile buluştuğu noktadır. Radar cihazından çıkan radar ışığı, çevredeki arabalardan geri yansır ve yansımış olan radar ışığının frekans değişimi ölçülür. Bu olay, çevredeki arabaların hızları nedeniyle oluşan doppler kaymasını verir ve çok yüksek hassasiyetli ölçümler yapılır.

Kaynak:

►MIT Açık Dersleri
►Wikipedia