डॉप्लर परिणाम: स्रोत ऐकणाऱ्याकडे येतो
1 · अनुमान
ध्वनी-स्रोत स्थिर ऐकणाऱ्याकडे स्थिर सूर सोडत हालतो. ऐकणाऱ्याला स्रोताच्या खऱ्या वारंवारतेपेक्षा जास्त, कमी की तशीच उंची ऐकू येते?
- ऐकणाऱ्याला स्रोताच्या खऱ्या वारंवारतेपेक्षा जास्त उंची ऐकू येते.
- ऐकणाऱ्याला नेमकाच तोच सूर ऐकू येतो.
- ऐकणाऱ्याला कमी उंची ऐकू येते.
2 · मांडणी
- डॉप्लर-ऍप्रोच प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. स्रोत 20°C हवेत 440 Hz सोडतो; ऐकणारा स्थिर आहे.
- निरीक्षकाकडे निरीक्षित-वारंवारता वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी स्रोताची येण्याची चाल निश्चित करा व निरीक्षित वारंवारता नोंदवा.
3 · डेटा गोळा करा
| स्रोत वारंवारता f (Hz) | स्रोताची चाल v_s (m/s) | निरीक्षित वारंवारता f′ (Hz) |
|---|---|---|
| 440.00 | 20.00 | |
| 440.00 | 35.00 | |
| 440.00 | 50.00 |
तुमच्या तीन फेर्यांसाठी निरीक्षित वारंवारता f′ (y-अक्ष) विरुद्ध स्रोत-चाल v_s (x-अक्ष) काढा.
4 · विश्लेषण
- एका फेरीसाठी, 20°C हवेसाठी c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s सह f′ = f·c/(c − v_s) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- v_s वाढताना f′ सातत्याने वाढतो का, व v_s ने कधी ध्वनी-चाल c गाठली तर सूत्राचे (व आवाजाचे) काय होईल ते स्पष्ट करा.
5 · विस्तार
- रुग्णवाहिकेचा सायरन जवळ येताना जास्त उंच व निघून गेल्यावर झपाट्याने खाली पडतो. डॉप्लर सूत्राची चिन्ह-परंपरा वापरून तो घसरावा स्पष्ट करा.
- हा प्रयोग फक्त येणाऱ्या स्रोताचा. स्रोत दूर जात असता, भाजकात (c − v_s) ची जागा (c + v_s) येईल असे वाटते का? त्याचा f′ वर काय परिणाम होतो ते स्पष्ट करा.
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
डॉप्लर परिणाम (हालणारा स्रोत)
स्थिर ऐकणाऱ्याकडे येणारा स्रोत समोरचे तरंगाग्र दाट करतो, ऐकणाऱ्याला ऐकू येणारी वारंवारता वाढवतो: f′ = f·c/(c − v_s).