ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข

1.

(1) ผู้สังเกตการณ์เคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดที่อยู่กับที่

(2) แหล่งกำเนิดเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตการณ์ที่อยู่กับที่

(3) ผู้สังเกตการณ์และแหล่งที่มาเข้าหากัน

(4) ผู้สังเกตการณ์และแหล่งกำเนิดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน

ถ้าความถี่เสียงที่ได้ยินสูงกว่าความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียงแล้ว ข้อความใด ด้านบนคือ ถูกต้องt:

ก. (1), (2) และ (3)

B. (1), (2), (3) และ (4)

C. (1) และ (3)

ง. (1) และ (4)

E. (2) และ (4)

Solution

สมการของ ผล Doppler :

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 1

กฎการติดป้าย:

ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBSค่า ) จะเป็นลบหากผู้สังเกตการณ์เคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นลบหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) = 0 ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่นิ่ง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่ง) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดหยุดนิ่ง

ตัวอย่างเช่น :

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) = 60 ม./วินาที ถ้าผู้สังเกตอยู่นิ่งแล้ว vOBS = 0

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่ง) = 40 ม./วินาที ถ้าแหล่งกำเนิดเสียงอยู่นิ่งแล้ว vแหล่ง = 0

ความเร็วเสียง (v) = 340 เมตร/วินาที

ความถี่ของเสียง (f) = 1000 เฮิรตซ์

ผู้สังเกตการณ์กำลังเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดที่อยู่กับที่

oเซิร์ฟเวอร์ ความเร็ว (vOBS) คือ ในเชิงบวกหาก ผู้สังเกตการณ์กำลังเคลื่อนที่เข้าหา แหล่งกำเนิดเสียง

แหล่งกำเนิดเสียงนั้นอยู่นิ่งๆ ดังนั้น vแหล่ง = 0

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 2

แหล่งกำเนิดเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตการณ์ที่อยู่กับที่

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นลบหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต

ผู้สังเกตการณ์อยู่ในสภาวะพักผ่อน (vOBS) = 0

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 3

ผู้สังเกตการณ์และแหล่งข้อมูลเข้าหากัน

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)sต้นฉบับค่า ) จะเป็นลบหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 4

ผู้สังเกตการณ์และแหล่งกำเนิดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน

ถ้าแหล่งกำเนิดเสียงและผู้สังเกตเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน จะไม่เกิดปรากฏการณ์ดอปเปลอร์

2. ผู้สังเกตการณ์คนหนึ่งอยู่นิ่งใกล้แหล่งกำเนิดเสียงที่มีความถี่ 684 เฮิรตซ์ อีกคนหนึ่งมีแหล่งกำเนิดเสียงที่มีความถี่ 676 เฮิรตซ์ เคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตการณ์ด้วยความเร็ว 2 เมตร/วินาที ถ้าความเร็วของคลื่นเสียงในอากาศคือ 340 เมตร/วินาที ความถี่บีตที่ผู้สังเกตการณ์ได้ยินคือเท่าใด

เป็นที่รู้จัก :

ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง 1 (f)1) = 684 เฮิรตซ์ (ขณะพัก)

ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง 2 (f)2) = 676 เฮิรตซ์ (เคลื่อนที่)

ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง 2 (v2) = 2 เมตร/วินาที (เคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต)

ความเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเสียงในอากาศ (v) = 340 เมตร/วินาที

ต้องการ: ความถี่จังหวะที่ผู้สังเกตได้ยิน

วิธีการแก้ปัญหา:

สมการของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์:

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 4

กฎการติดป้าย:

ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBSค่า ) จะเป็นลบหากผู้สังเกตการณ์เคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นลบหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) = 0 ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่นิ่ง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่ง) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดหยุดนิ่ง

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 6

ความถี่บีตที่ผู้สังเกตได้ยิน = 684 เฮิรตซ์ – 680 เฮิรตซ์ = 4 เฮิรตซ์

ดูสิ่งนี้ด้วย  การชนและการอนุรักษ์พลังงานกล – การตรวจสอบและวิธีแก้ปัญหา

3. แหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตการณ์ที่อยู่กับที่ด้วยความเร็ว 20 เมตร/วินาที ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียงเท่ากับ 380 เฮิรตซ์ ความเร็วของเสียงคือ... คลื่น ในอากาศ = 400 มิลลิวินาที-1คลื่นเสียงที่ผู้สังเกตได้ยินมีความถี่เท่าใด?

เป็นที่รู้จัก :

ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v)แหล่ง) = 20 ม./วินาที

ความเร็วของผู้สังเกตการณ์ (v)p) = 0

ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง (f) = 380 เฮิรตซ์

ความเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเสียง (v) = 400 มิลลิวินาที-1

ต้องการ: ความถี่ของคลื่นเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 7

4. รถยนต์ A เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 72 กม./ชม. และรถยนต์ B เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 90 กม./ชม. กำลังเข้าใกล้กัน รถยนต์ A บีบแตรด้วยความถี่ 650 เฮิรตซ์ ถ้าความเร็วของคลื่นเสียงในอากาศคือ 350 ม./วินาที จงหาความถี่ของเสียงที่คนขับรถ B ได้ยินจากรถ A

เป็นที่รู้จัก :

ความเร็วของรถ A (vA) = 72 กม./ชม. = 20 ม./วินาที เข้าใกล้รถ B

ความเร็วของรถ B (vB) = 90 กม./ชม. = 25 ม./วินาที เข้าใกล้รถ A

ความถี่ของเสียงรถยนต์ A (f)A) = 650 เฮิรตซ์

ความเร็วของคลื่นเสียงในอากาศ (v) = 350 เมตร/วินาที

ต้องการทราบ: ความถี่ของเสียงที่คนขับรถคัน B ได้ยินจากรถคัน A

วิธีการแก้ปัญหา:

ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBSค่า ) จะเป็นลบหากผู้สังเกตการณ์เคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่ง) จะเป็นค่าลบหากแหล่งที่มา ของเสียงที่เคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) = 0 ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่นิ่ง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่ง) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดหยุดนิ่ง

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 8

5. แหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 10 เมตร/วินาที เข้าใกล้ผู้สังเกตการณ์ที่อยู่นิ่ง ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียงคือ 380 เฮิรตซ์ และความเร็วของคลื่นเสียงในอากาศคือ 400 เมตร/วินาที จงหาความถี่ของคลื่นเสียงที่ผู้สังเกตการณ์ได้ยิน

เป็นที่รู้จัก :

ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v)s) = 20 ม./วินาที

ความเร็วของผู้สังเกตการณ์ (v)p) = 0

ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง (f) = 380 เฮิรตซ์

ความเร็วของคลื่นเสียงในอากาศ (v) = 400 เมตร/วินาที

ต้องการ: ความถี่ของคลื่นเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน

วิธีการแก้ปัญหา:

ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBSค่า ) จะเป็นลบหากผู้สังเกตการณ์เคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นลบหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) = 0 ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่นิ่ง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่ง) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดหยุดนิ่ง

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 9

6. รถยนต์คันหนึ่งกำลังเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตการณ์ที่อยู่กับที่ โดยรถยนต์คันนั้นปล่อยคลื่นเสียงความถี่ 490 เฮิรตซ์ ความถี่บีตที่ได้ยินคือ 10 เฮิรตซ์ ถ้าความเร็วของคลื่นเสียงในอากาศคือ 340 เมตร/วินาที ความเร็วของรถยนต์คันนั้นคือเท่าใด

เป็นที่รู้จัก :

ความถี่ของเสียง (f) = 490 เฮิรตซ์

ความเร็วของคลื่นเสียงในอากาศ (v) = 340 เมตร/วินาที

การขอ ผู้สังเกตการณ์ เข้าใกล้แหล่งกำเนิดเสียงเพื่อให้ ความถี่ของเสียงที่ได้ยินคือ มากกว่าความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง ความถี่ของเสียง = ความถี่ 490 เฮิรตซ์ และความถี่บีต = 10 เฮิรตซ์ ดังนั้นความถี่ของเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน (f') = 500 เฮิรตซ์

ดูสิ่งนี้ด้วย  ตัวเก็บประจุแบบขนาน – ปัญหาและวิธีแก้ไข

ต้องการ: ความเร็วของรถ

วิธีการแก้ปัญหา:

สมการของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์:

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 10

กฎการติดป้าย:

ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBSค่า ) จะเป็นลบหากผู้สังเกตการณ์เคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นลบหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) = 0 ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่นิ่ง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่ง) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดหยุดนิ่ง

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 11

รถยนต์คันนี้มีความเร็ว 6.9 เมตร/วินาที

7. รถตำรวจที่เปิดไซเรนความถี่ 930 เฮิรตซ์ ไล่ตามคนที่ขับรถจักรยานยนต์หนีไปด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตรต่อชั่วโมง-1รถตำรวจวิ่งด้วยความเร็ว 108 กิโลเมตรต่อชั่วโมง-1ถ้าความเร็วเสียงในอากาศคือ 340 เมตร/วินาที ความถี่ของเสียงไซเรนที่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินคือ …

วิธีการแก้ปัญหา:

กฎการติดป้าย:

ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBSค่า ) จะเป็นลบหากผู้สังเกตการณ์เคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่งค่า ) จะเป็นลบหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต

ความเร็วของผู้สังเกต (v)OBS) = 0 ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่นิ่ง

ความเร็วแหล่งกำเนิด (v)แหล่ง) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดหยุดนิ่ง

เป็นที่รู้จัก :

ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง (f) = 930 เฮิรตซ์

ความเร็วของผู้สังเกตการณ์ (v)p) = 72 กิโลเมตรต่อชั่วโมง-1 = 72 (1000 เมตร) / 3600 (วินาที) = 72,000/3600 เมตร/วินาที = 20 เมตร/วินาที = -20 มิลลิวินาที-1

ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v)แหล่ง) = 108 กิโลเมตรต่อชั่วโมง-1 = 108 (1000 เมตร) / (3600 วินาที) = 108,000 / 3600 เมตร/วินาที = 30 เมตร/วินาที = -30 มิลลิวินาที-1

ความเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเสียง (v) = 340 มิลลิวินาที-1

เป็นที่ต้องการ : ความถี่ของคลื่นเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน (f')

วิธีการแก้ปัญหา:

สมการของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์:

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 1

8. รถพยาบาลเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตรต่อชั่วโมง-1 ขณะที่เปิดไซเรนที่มีความถี่ 1500 เฮิรตซ์ ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 เมตร/วินาที-1 ในทิศทางตรงกันข้ามกับรถพยาบาล ถ้าความเร็วเสียงในอากาศคือ 340 เมตร/วินาที-1ดังนั้น อัตราส่วนของความถี่ที่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินเมื่อเข้าใกล้และห่างจากรถพยาบาลคือ …

เป็นที่รู้จัก :

ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง (f) = 1500 เฮิรตซ์

ความเร็วของผู้สังเกตการณ์ (v)p) = 20 ม./วินาที

ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v)แหล่ง) = 72 กม./ชั่วโมง = 72 (1000 เมตร) / 3600 วินาที = 72,000/3600 เมตร/วินาที = 20 เมตร/วินาที

ความเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเสียง (v) = 340 เมตร/วินาที

ต้องการ: อัตราส่วนของความถี่ที่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินขณะเข้าใกล้และขณะออกห่างจากรถพยาบาล

วิธีการแก้ปัญหา:

สมการของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์:

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 2

ความถี่ที่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินขณะเข้าใกล้รถพยาบาล

ทั้งสองคันวิ่งสวนทางกัน ดังนั้นเมื่อรถจักรยานยนต์เข้าใกล้รถพยาบาล ทั้งสองคันก็จะเข้าใกล้กันp เป็นผลบวกหากผู้ฟังเข้าใกล้แหล่งกำเนิดเสียงและs is เป็นผลลบหากแหล่งกำเนิดเสียงเข้าใกล้ผู้ฟัง

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 3

ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินคลื่นความถี่ขณะที่พวกเขาเคลื่อนตัวออกห่างจากรถพยาบาล

ทั้งสองคันเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นเมื่อรถจักรยานยนต์เคลื่อนตัวออกห่างจากรถพยาบาล ทั้งสองคันก็จะเคลื่อนตัวออกห่างจากกันและกันp จะเป็นค่าลบหากผู้ฟังอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง และ vs is เป็นผลดีหากแหล่งกำเนิดเสียงอยู่ห่างจากผู้ฟัง

ดูสิ่งนี้ด้วย  แรงสู่ศูนย์กลางในการเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 4

Tอัตราส่วนของความถี่ที่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินเมื่อเข้าใกล้และห่างจากรถพยาบาล

ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข 5

  1. ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์คืออะไร?
    • คำตอบ: ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์อธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงความถี่หรือความยาวคลื่นของคลื่นเมื่อเทียบกับผู้สังเกตที่เคลื่อนที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดคลื่น
  2. ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์แสดงออกมาในคลื่นเสียงได้อย่างไร?
    • คำตอบ: เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าใกล้ผู้สังเกต ผู้สังเกตจะรับรู้ความถี่ (หรือระดับเสียง) ที่สูงกว่าเมื่อแหล่งกำเนิดเสียงอยู่นิ่ง ในทางกลับกัน เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต ความถี่ที่รับรู้ได้จะต่ำลง
  3. ความแตกต่างระหว่างการเลื่อนไปทางแดง (redshift) และการเลื่อนไปทางน้ำเงิน (blueshift) ในแง่ของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์คืออะไร?
    • คำตอบ: ในแง่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น แสง) การเลื่อนไปทางแดง (redshift) หมายถึงการที่แสงเลื่อนไปทางความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น (หรือความถี่ที่ต่ำลง) เมื่อแหล่งกำเนิดแสงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต ในทางกลับกัน การเลื่อนไปทางน้ำเงิน (blueshift) หมายถึงการที่แสงเลื่อนไปทางความยาวคลื่นที่สั้นลง (หรือความถี่ที่สูงขึ้น) เมื่อแหล่งกำเนิดแสงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต
  4. ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์มีผลอย่างไรต่อกาแล็กซีและการเคลื่อนที่ของพวกมันในจักรวาล?
    • คำตอบ: กาแล็กซีหลายแห่งแสดงปรากฏการณ์การเลื่อนไปทางแดง ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันกำลังเคลื่อนที่ออกห่างจากเรา การสังเกตการณ์นี้เป็นหลักฐานสำคัญชิ้นหนึ่งสำหรับการขยายตัวของจักรวาล
  5. ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์มีบทบาทอย่างไรในเทคโนโลยีเรดาร์ตรวจอากาศ?
    • คำตอบ: เรดาร์ดอปเปลอร์วัดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของสัญญาณเรดาร์สะท้อนที่เกิดจากวัตถุเคลื่อนที่ เช่น เม็ดฝนหรือลูกเห็บ วิธีนี้ช่วยให้นักอุตุนิยมวิทยาสามารถตรวจจับการเคลื่อนที่ของหยาดน้ำฟ้าและวัดความเร็วและทิศทางลมได้
  6. ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์เกิดขึ้นเฉพาะในคลื่นเสียงและคลื่นแสงเท่านั้นหรือไม่?
    • คำตอบ: ไม่ ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์สามารถสังเกตได้ในคลื่นทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นเสียง แสง หรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ เพียงแค่ต้องมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างแหล่งกำเนิดและผู้สังเกตเท่านั้น
  7. ความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างแหล่งกำเนิดและผู้สังเกตส่งผลต่อขนาดของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์อย่างไร?
    • คำตอบ: ยิ่งความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงและผู้สังเกตมากเท่าไร การเปลี่ยนแปลงความถี่แบบดอปเปลอร์ก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น รถพยาบาลที่เคลื่อนที่เร็วจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่สังเกตได้ชัดเจนกว่าเมื่อเทียบกับรถพยาบาลที่เคลื่อนที่ช้า
  8. เหตุใดเราจึงไม่สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงความถี่ตามปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ในแสงไฟหน้ารถยนต์ขณะที่รถแล่นเข้ามาหาเราในเวลากลางคืน?
    • คำตอบ: แม้ว่าปรากฏการณ์ดอปเปลอร์จะเกิดขึ้นกับไฟหน้าของรถยนต์ แต่ความเร็วของรถยนต์นั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับความเร็วของแสง ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงความถี่/ความยาวคลื่นของแสงเนื่องจากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์จึงน้อยมากจนตาเปล่าไม่สามารถมองเห็นได้
  9. สัตว์ต่างๆ เช่น ค้างคาว ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ได้อย่างไร?
    • คำตอบ: ค้างคาวใช้ระบบเอโคโลเคชั่น โดยปล่อยคลื่นเสียงและฟังเสียงสะท้อนเพื่อหาตำแหน่งและจับเหยื่อ ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์มีบทบาทเมื่อค้างคาวหรือเหยื่อเคลื่อนที่ ทำให้ความถี่ของคลื่นเสียงสะท้อนเปลี่ยนไป ซึ่งค้างคาวสามารถตรวจจับและใช้ในการประเมินการเคลื่อนไหวและระยะทางได้
  10. ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์เกี่ยวข้องกับเสียงไซเรนของรถฉุกเฉินอย่างไร?
  • คำตอบ: เมื่อรถฉุกเฉินที่มีเสียงไซเรนดังใกล้เข้ามา คลื่นเสียงจะถูกบีบอัด ทำให้ความถี่หรือระดับเสียงสูงขึ้น เมื่อรถผ่านไปและเคลื่อนห่างออกไป คลื่นเสียงจะถูกยืดออก ทำให้ความถี่หรือระดับเสียงต่ำลง นี่คือปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ และนี่คือเหตุผลที่เสียงไซเรนจึงฟังดูแตกต่างกันเมื่อรถเข้าใกล้และเมื่อเคลื่อนห่างออกไป