Kesan Doppler: Definisi, Rumus, dan Perkara Lain Yang Perlu Diketahui

Adakah anda tahu apa kesan Doppler? Salah satu contoh umum dalam kehidupan seharian adalah ketika kita melihat ambulans dengan sirennya berlari ke arah kita. Dari jauh, kita sudah dapat mendengar siren, tetapi dengan frekuensi suara yang rendah. Semakin dekat ambulans kepada kita, semakin jelas frekuensi akan berlaku. Dan semakin jauh ambulans, semakin rendah frekuensi bunyi. Sekarang acara ini dipanggil kesan Doppler. Namun, apakah maksud sebenar kesan Doppler ini?

Pada kesempatan ini kita akan membincangkan kesan Doppler lebih lanjut.

Memahami Kesan Doppler

Kesan Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang gelombang berkenaan dengan penerima bergerak relatif terhadap sumber gelombang. Seorang saintis dari Austria yang pertama kali memberi penjelasan mengenai peristiwa ini, Christian Doppler.

Yang terdiam, terdengar suara dari sumber suara yang juga diam. Suara yang kita dengar akan mempunyai frekuensi yang sama dengan sumber suara. Walau bagaimanapun, dalam kesan Doppler, sumber suara adalah sesuatu yang bergerak. Semakin dekat objek, semakin besar frekuensi suara, dan sebaliknya.

Formula Kesan Doppler

Setelah mengetahui apa kesan Doppler, inilah masanya untuk kita memahami formula kesan Doppler. Kesan ini dapat dirumuskan oleh:

formula kesan Doppler

Penjelasan: 

f p   ialah frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)

f s   adalah frekuensi yang dipancarkan oleh sumber suara (Hz)

v adalah kelajuan suara di udara (m / s)

v p   ialah kelajuan pendengar -jika bergerak- (m / s)

v s   adalah kelajuan sumber suara -jika bergerak- (m / s)

Tanda ± formula di atas boleh menjadi positif atau negatif, disesuaikan dengan keadaan pendengar dan sumber suara. vp akan positif (+) jika pendengar mendekati sumber suara, dan nilai negatif) jika jauh dari sumber suara. Dan vs positif (+) jika sumber suara jauh dari pendengar, dan negatif (-) jika mendekati pendengar.

Penggunaan Kesan Doppler

Kesan Doppler boleh digunakan untuk pelbagai perkara, beberapa contohnya adalah:

Penggunaan Radar

Kesan Doppler digunakan dalam pelbagai jenis radar untuk mengukur kelajuan objek yang diperhatikan. Dengan mengukur perubahan pada frekuensi yang diterima, kita dapat mengukur kelajuan objek.

Penggunaan dalam Kesihatan

Salah satu bentuk memanfaatkan kesan ini dalam kesihatan adalah ekokardiogram, alat perubatan yang menggunakan fenomena kesan Doppler untuk mengukur kecepatan aliran darah dan ciri tisu dengan tepat. Peranti ini juga berkeupayaan untuk menghasilkan gambar jantung dan aliran darah menggunakan suara ultrasound Doppler 2 dimensi dan 3 dimensi.

Selain daripada 2 perkara di atas, terdapat banyak lagi penggunaan kesan ini.

Contoh masalah

Ambulans dengan siren dihidupkan dengan frekuensi 940 Hz bergerak dengan kelajuan 90 km / j menghampiri seseorang yang sedang berdiri di tepi jalan. Sekiranya kelajuan suara di udara adalah 340 m / s, berapa frekuensi yang didengar oleh siren?

Perbincangan:

Telah diketahui bahawa vs = 90 km / j = 25 m / s.

Sejak sumber bunyi menghampiri pendengar, v s    mempunyai nilai yang negatif (-)

Oleh kerana pendengar dalam keadaan rehat, maka v p   = 0.

Oleh itu:

Menggunakan formula

formula kesan Doppler

hasil yang diperoleh adalah:

contoh hasil kesan Doppler

Kekerapan siren yang didengar oleh orang tersebut ialah 1014.6 Hz.

Nah, itulah penjelasan mengenai kesan Doppler dan juga formula, Adakah anda mempunyai soalan? Sekiranya ada, anda boleh menulisnya di ruangan komen. Dan jangan lupa untuk berkongsi pengetahuan ini dengan orang ramai!