Dopplerov jav

Kód ITMS projektu: 26110130519Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia

Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda

Predmet Fyzika

Ročník, triedy: 2.A

Tematický celok: Periodické deje

Vypracoval: RNDr. Marián Koreň

Dátum: Január 2014

Obsah• Christian Johhan Doppler• Dopplerov jav• Zvuk lietadla• Zdroj sa pohybuje k pozorovateľovi• Pozorovateľ sa pohybuje k zdroju• Meranie rýchlosti• Echolokácia• Sonar• Červený posun• Úloha• Použité zdroje

2

Christian Johann Doppler

3

Christiana Johann Doppleropísal jav v roku 1842

Christiana Johann Doppleropísal jav v roku 1842

Dopplerov jav je zmena vlnovej dĺžky (frekvencie).

Dopplerov jav je zmena vlnovej dĺžky (frekvencie).

4

Dopplerov jav

Dopplerov jav je zmena vlnovej dĺžky (a teda frekvencie) elektromagnetických alebo zvukových vĺn vyvolaná relatívnym pohybom zdroja a pozorovateľa.

Dopplerov jav je zmena vlnovej dĺžky (a teda frekvencie) elektromagnetických alebo zvukových vĺn vyvolaná relatívnym pohybom zdroja a pozorovateľa.

VYSVETLENIE: Ak plavec pláva v smere vĺn, potom čas medzi prechodmi vrcholom vlny je dlhší ako keby stál na mieste. Ak by plával proti smeru vĺn, tak by čas bol kratší (teda z jeho pohľadu by vlnová dĺžka bola kratšia ako skutočná dĺžka vlny).

5

Zvuk lietadla

Dopplerov jav možno pozorovať napríklad pri lete lietadla. Dopplerov jav možno pozorovať napríklad pri lete lietadla.

Rýchlo sa pohybujúce lietadlo blížiace sa k pozorovateľovi vydáva z pohľadu pozorovateľa zvuk s vyššou frekvenciou.

Rýchlo sa pohybujúce lietadlo blížiace sa k pozorovateľovi vydáva z pohľadu pozorovateľa zvuk s vyššou frekvenciou.

Vzďaľujúce sa lietadlo vydáva zvuk s nižšou frekvenciou.Vzďaľujúce sa lietadlo vydáva zvuk s nižšou frekvenciou.

Vlnová dĺžka, ktorú vníma pozorovateľ:

Frekvencia, ktorú vníma pozorovateľ:

Vlnová dĺžka, ktorú vníma pozorovateľ:

Frekvencia, ktorú vníma pozorovateľ:

Zdroj sa pohybuje k pozorovateľovi

6

Zdroj sa pohybuje k pozorovateľovi

7

Pozorovateľ sa pohybuje k zdroju

Vlnová dĺžka, ktorú vníma pozorovateľ

Frekvencia, ktorú vníma pozorovateľ:

Vlnová dĺžka, ktorú vníma pozorovateľ

Frekvencia, ktorú vníma pozorovateľ:

Pozorovateľ sa pohybuje k zdroju

8

Meranie rýchlosti

Zdroj vyšle spojitý signál ku objektu, tento signál sa od neho odrazí späť ku zdroju signálu. Následne sa porovná frekvencia odrazeného a vysielaného signálu a vyhodnotí rýchlosť objektu.

Zdroj vyšle spojitý signál ku objektu, tento signál sa od neho odrazí späť ku zdroju signálu. Následne sa porovná frekvencia odrazeného a vysielaného signálu a vyhodnotí rýchlosť objektu.

9

Echolokácia

Netopiere vydávajú vysokofrekvenčné zvuky nepočuteľné pre ľudské uši a na základe odrazov týchto zvukov vedia určiť vzdialenosť, veľkosť aj tvar objektov okolo seba.

Netopiere vydávajú vysokofrekvenčné zvuky nepočuteľné pre ľudské uši a na základe odrazov týchto zvukov vedia určiť vzdialenosť, veľkosť aj tvar objektov okolo seba.

netopiernetopier delfín

Sonar

10

Sonar (SOund Navigation And Ranging - zvuková navigácia a zameriavanie)je zariadenie na princípe radaru, ktoré namiesto rádiových vĺn používa ultrazvuk.

Sonar (SOund Navigation And Ranging - zvuková navigácia a zameriavanie)je zariadenie na princípe radaru, ktoré namiesto rádiových vĺn používa ultrazvuk.

Sonary sa používajú aj v zdravotníctve (USG).Zdravotnícke sonografy sa používajú v rádiológii, gynekológii, pôrodníctve, v internom lekárstve a ďalších odboroch.

11

Červený posun

Je to zníženie frekvencie elektromagnetického žiarenia šíriaceho sa od galaxií, kvazarov a iných vzdialených objektov.

Červený posun je tým väčší, čím rýchlejšie sa pozorovaný objekt vzdaľuje.

Je to zníženie frekvencie elektromagnetického žiarenia šíriaceho sa od galaxií, kvazarov a iných vzdialených objektov.

Červený posun je tým väčší, čím rýchlejšie sa pozorovaný objekt vzdaľuje.

Najprirodzenejšie sa interpretuje ako výsledok vzájomného vzďaľovania sa galaxií.

Červený posunČervený posun

Modrý posunModrý posun

Pôvodné vlnové dĺžkyPôvodné vlnové dĺžky

Úloha

12

Zdroj zvuku kmitá s frekvenciou f = 1 kHz. Rýchlosť zvuku vo vzduchu je v = 340 m s–1. Určte, akú frekvenciu počuje pozorovateľ a aká je vlnová dĺžka zvuku vo vzduchu, ak

a)pozorovateľ je v pokoji a zdroj sa k nemu približuje rýchlosťou vz = 30 m s–1,

b)zdroj je v pokoji a pozorovateľ sa k nemu približuje rýchlosťou vp = 30 m s–1.

Možno z výsledku vyvodiť záver, že pri určovaní frekvencie nie je dôležité vedieť, či sa pohybuje zdroj alebo pozorovateľ, ale stačí poznať iba ich vzájomnú rýchlosť?

Zdroj zvuku kmitá s frekvenciou f = 1 kHz. Rýchlosť zvuku vo vzduchu je v = 340 m s–1. Určte, akú frekvenciu počuje pozorovateľ a aká je vlnová dĺžka zvuku vo vzduchu, ak

a)pozorovateľ je v pokoji a zdroj sa k nemu približuje rýchlosťou vz = 30 m s–1,

b)zdroj je v pokoji a pozorovateľ sa k nemu približuje rýchlosťou vp = 30 m s–1.

Možno z výsledku vyvodiť záver, že pri určovaní frekvencie nie je dôležité vedieť, či sa pohybuje zdroj alebo pozorovateľ, ale stačí poznať iba ich vzájomnú rýchlosť?

Použité zdroje

13

Fyzika pre 3. ročník gymnázií, Lepil a kol., SPN Bratislava 1986Fyzika pre 3. ročník gymnázií, Koubek – Lepil, SPN Bratislava 2003http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/Christian_Doppler.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/92/Doppler_hattyu.jpghttp://akotofunguje.hladas.sk/spravca/img/_doppler3.jpghttp://dc359.4shared.com/doc/Ggq_C5Sw/preview_html_m1cf354f4.jpghttp://kf-lin.elf.stuba.sk/~ballo/STU_online/Fyzika%20I/VI%20kapitola/6.2.8_soubory/image007.gifhttp://kf-lin.elf.stuba.sk/~ballo/STU_online/Fyzika%20I/VI%20kapitola/kmity-vlny2-8.htmhttp://img.cas.sk/img/4/bigArticle/646462_pokuta-pokuty-cestny-zakon-platba-kartou-platenie-terminal-bankomatova-karta-platobna-karta-policia-doprava-vodic-vodici-cestna-kontrola-dopravny-priestupok-dopravny-policajt-dopravna-policia-crop-crop-crop.jpg?time=1285929157&hash=04dfef824e8a018a7d743443e7c80663http://akotofunguje.hladas.sk/clanok/veda-a-technika/fyzika/ako-funguje-dopplerov-jav-/119http://www.sme.sk/vydania/20080603/photo/1radar.jpghttp://img.geocaching.com/cache/047ac743-c7a5-4ee6-8ddd-74df40d7d7ac.jpghttp://ipravda.sk/res/2011/07/29/thumbs/20651-netopier-vampir-dvojjazycny-marcgravia-evenia-clanok.jpghttp://www.1sg.sk/www/data/01/projekty/2010_2011/lm/obrazky/princip_echolokacie.gifhttp://rifkymedia.files.wordpress.com/2010/01/18.jpghttp://sk.wikipedia.org/wiki/Sonarhttp://sk.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cerven%C3%BD_posunhttp://blog.sme.sk/blog/8444/181305/doppler.jpg