تردد الصوت له خصائص مميزة أيضًا لعدد من الظواهر الأخرى التي تنتشر عن طريق الموجة. هذا صحيح ، على سبيل المثال ، بالنسبة للضوء أو الأشعة السينية. تردد الصوت هو كمية مادية معينة تتميز بعدد ثابت من التكرارات. يتم تحديده من خلال نسبة عدد الموجات إلى الفترة الزمنية التي تحدث خلالها. على سبيل المثال ، يحدد تردد الصوت الدرجة التي نسمعها. أو لا نسمع ما إذا كانت الاهتزازات تتجاوز حدود قدراتنا السمعية - الأشعة تحت الحمراء - أو الموجات فوق الصوتية. إذا كنا نتحدث عن إشعاع الضوء ، فبناءً على تردده وطوله الموجي ، نرى ألوانًا مختلفة من الطيف: من الأحمر إلى الأزرق.
تردد الصوت وتأثير دوبلر
ظاهرة مثيرة للاهتمام مرتبطة بالكمية قيد الدراسة تسمى تأثير دوبلر (سميت على اسم المكتشف). يمكن أيضًا ملاحظتها باستخدام موجات الضوء كمثال ، لكن سرعة انتشار الضوء عالية جدًا (حوالي 300 ألف كيلومتر في الثانية) ، وهذا يجعل من الصعب جدًا ملاحظتها في الظروف اليومية. وسرعة انتشار الموجات الصوتية أقل بشكل ملحوظ. إذن ما هو تأثير دوبلر؟ تخيل أنك على جانب طريق رئيسي وسيارة مع صفارة الإنذار تقترب من بعيد. عندما يكون بعيدًا ، سيبدو هدير صفارات الإنذار أصمًا لك. هذا يعني أن تردد الصوت منخفض. لكن مع اقترابها ، ستنمو أكثر فأكثر.
ستتمكن من سماع نغمة أعلى وأعلى ، والتي ستبلغ ذروتها مع مرور السيارة. عندما يمر الجسم بك ويبدأ في التحرك بعيدًا مرة أخرى ، سينخفض الطول الموجي للصوت مرة أخرى (حرفيًا ، ينعم ، إذا تم تصويره على رسم بياني). يحدث هذا لأن صوت صفارات الإنذار يتم أولاً بطريقة ما "التقاطه" بواسطة الآلة ، مما يقصر المسافة بين قاع (قمم) الموجة ويجعل النغمة أعلى ، ثم على العكس من ذلك ، "الهروب" ، ونتيجة لذلك فإن الموجة ، كما كانت ، "تتلاشى". في الواقع هذا يسمى تأثير دوبلر.
قيمة التأثير
ومع ذلك ، لا ينبغي للمرء أن يفترض أن تأثير دوبلر هو حقيقة جافة من عالم الديناميكا الكهربائية. تستخدم هذه المعرفة على نطاق واسع في رادارات الصوت الحديثة ، والتي تعتمد على قياس ترددات الموجة. وبنفس الطريقة ، يحدد ضباط شرطة المرور سرعة المركبات ، وتحدد الخدمات الأخرى ذات الصلة سرعة الطائرات ، وتدفق الأنهار ، وما إلى ذلك. تعمل أجهزة الإنذار ضد السرقة التي تستجيب للحركات في الغرفة أيضًا على هذا المبدأ.
اكتشاف إدوين هابل
لكن ربما كان أهم اكتشاف مرتبط بهذا التأثير هو قانون هابل. في عام 1929 ، أرسل عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل كتابهتلسكوب في السماء المرصعة بالنجوم. من خلال رصد المجرات البعيدة ، اكتشف شيئًا مثيرًا للاهتمام. كانت العديد من هذه المجرات محاطة بهالة من الضباب الأحمر. مثلما يُسمع لنا صوت جسم متراجع بدرجة أعلى ، فإن لون الجسم المتراجع يبدو محمرًا للعين البشرية. هذا يعني حرفيًا أن المجرات كانت تطير بعيدًا عنا. ومن المثير للاهتمام ، أنه كلما ابتعدت المجرة ، زادت سرعة انحسارها. ساهمت هذه الملاحظة بشكل كبير في الفكرة الأكثر شيوعًا بين علماء الفيزياء الفلكية المعاصرين حول تمدد الكون والانفجار العظيم كبداية له.
