ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ – ปัญหาและวิธีแก้ไข
1.
(1) ผู้สังเกตการณ์เคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดที่อยู่กับที่
(2) แหล่งกำเนิดเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตการณ์ที่อยู่กับที่
(3) ผู้สังเกตการณ์และแหล่งที่มาเข้าหากัน
(4) ผู้สังเกตการณ์และแหล่งกำเนิดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน
ถ้าความถี่เสียงที่ได้ยินสูงกว่าความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง ข้อความใดข้างต้น จึง ถูกต้อง:
ก. (1), (2) และ (3)
B. (1), (2), (3) และ (4)
C. (1) และ (3)
ง. (1) และ (4)
E. (2) และ (4)
Solution
สมการของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ :
กฎการติดป้าย:
ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าลบหากผู้สังเกตเคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าลบ หากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) = 0 ถ้าผู้สังเกตอยู่นิ่ง
ความเร็วของแหล่งกำเนิด (v source ) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดอยู่นิ่ง
ตัวอย่างเช่น :
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) = 60 m/s ถ้าผู้สังเกตอยู่นิ่ง v obs = 0
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) = 40 m/s ถ้าแหล่งกำเนิดเสียงอยู่นิ่ง v source = 0
ความเร็วเสียง (v) = 340 เมตร/วินาที
ความถี่ของเสียง (f) = 1000 เฮิรตซ์
ผู้สังเกตการณ์กำลังเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดที่อยู่กับที่
ความเร็วของผู้สังเกต( v obs ) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง
แหล่งกำเนิดเสียงอยู่นิ่ง ดังนั้นv source = 0
แหล่งกำเนิดเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตการณ์ที่อยู่กับที่
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าลบ หากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตการณ์
ผู้สังเกตการณ์อยู่นิ่ง ดังนั้น( v obs ) = 0
ผู้สังเกตการณ์และแหล่งข้อมูลเข้าหากัน
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v s source ) จะเป็นค่าลบ ถ้าแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต
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 (ขณะหยุดนิ่ง)
ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง 2 (f 2 ) = 676 Hz (เคลื่อนที่)
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง 2 (v 2 ) = 2 เมตร/วินาที (เคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต)
ความเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเสียงในอากาศ (v) = 340 เมตร/วินาที
ต้องการทราบ:ความถี่จังหวะที่ผู้สังเกตได้ยิน
วิธีการแก้ปัญหา:
สมการของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์:
กฎการติดป้าย:
ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าลบหากผู้สังเกตเคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าลบ หากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) = 0 ถ้าผู้สังเกตอยู่นิ่ง
ความเร็วของแหล่งกำเนิด (v source ) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดอยู่นิ่ง
ความถี่บีตที่ผู้สังเกตได้ยิน = 684 เฮิรตซ์ – 680 เฮิรตซ์ = 4 เฮิรตซ์
3. แหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตที่อยู่กับที่ด้วยความเร็ว 20 เมตร/วินาที ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียงเท่ากับ 380 เฮิรตซ์ ความเร็วของคลื่น เสียง ในอากาศเท่ากับ 400 เมตร/ วินาที จงหาความถี่ของคลื่นเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน
เป็นที่รู้จัก :
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) = 20 เมตร/วินาที
ความเร็วของผู้สังเกตการณ์ (v p ) = 0
ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง (f) = 380 เฮิรตซ์
ความเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเสียง (v) = 400 ms⁻¹
ต้องการทราบ:ความถี่ของคลื่นเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน
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 :
รถ A มีความเร็ว (v A ) = 72 กม./ชม. = 20 ม./วินาที กำลังเข้าใกล้รถ B
ความเร็วของรถ B (v B ) = 90 กม./ชม. = 25 ม./วินาที กำลังเข้าใกล้รถ 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 obs ) จะเป็นค่าลบหากผู้สังเกตเคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าลบ หากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) = 0 ถ้าผู้สังเกตอยู่นิ่ง
ความเร็วของแหล่งกำเนิด (v source ) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดอยู่นิ่ง
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
ต้องการทราบ:ความถี่ของคลื่นเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน
วิธีการแก้ปัญหา:
ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าลบหากผู้สังเกตเคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าลบ หากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) = 0 ถ้าผู้สังเกตอยู่นิ่ง
ความเร็วของแหล่งกำเนิด (v source ) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดอยู่นิ่ง
6. รถยนต์คันหนึ่งกำลังเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกตการณ์ที่อยู่กับที่ โดยรถยนต์คันนั้นปล่อยคลื่นเสียงความถี่ 490 เฮิรตซ์ ความถี่บีตที่ได้ยินคือ 10 เฮิรตซ์ ถ้าความเร็วของคลื่นเสียงในอากาศคือ 340 เมตร/วินาที ความเร็วของรถยนต์คันนั้นคือเท่าใด
เป็นที่รู้จัก :
ความถี่ของเสียง (f) = 490 เฮิรตซ์
ความเร็วของคลื่นเสียงในอากาศ (v) = 340 เมตร/วินาที
ผู้สังเกตการณ์เข้าใกล้แหล่งกำเนิดเสียงจนกระทั่งความถี่ของเสียงที่ได้ยินมากกว่าความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง ความถี่ของเสียงเท่ากับ 490 เฮิรตซ์ และความถี่บีตเท่ากับ 10 เฮิรตซ์ ดังนั้นความถี่ของเสียงที่ผู้สังเกตการณ์ได้ยิน (f') เท่ากับ 500 เฮิรตซ์
สิ่งที่ต้องการทราบ:ความเร็วของรถยนต์
วิธีการแก้ปัญหา:
สมการของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์:
กฎการติดป้าย:
ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าลบหากผู้สังเกตเคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าลบ หากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) = 0 ถ้าผู้สังเกตอยู่นิ่ง
ความเร็วของแหล่งกำเนิด (v source ) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดอยู่นิ่ง
รถยนต์คันนี้มีความเร็ว 6.9 เมตร/วินาที
7. รถตำรวจที่เปิดเสียงไซเรนความถี่ 930 เฮิรตซ์ ไล่ตามคนที่ขับรถจักรยานยนต์หนีไปด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ความเร็วของรถตำรวจอยู่ที่ 108 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ถ้าความเร็วเสียงในอากาศคือ 340 เมตร/วินาที ความถี่ของเสียงไซเรนที่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินคือ …
วิธีการแก้ปัญหา:
กฎการติดป้าย:
ความเร็วเสียง (v) จะเป็นค่าบวกเสมอ
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าบวกหากผู้สังเกตเคลื่อนที่เข้าหาแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) จะเป็นค่าลบหากผู้สังเกตเคลื่อนที่ออกห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) จะเป็นค่าลบ หากแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต
ความเร็วของผู้สังเกต (v obs ) = 0 ถ้าผู้สังเกตอยู่นิ่ง
ความเร็วของแหล่งกำเนิด (v source ) = 0 ถ้าแหล่งกำเนิดอยู่นิ่ง
เป็นที่รู้จัก :
ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง (f) = 930 เฮิรตซ์
ความเร็วของผู้สังเกต (v p ) = 72 กม./ชั่วโมง= 72 (1000 เมตร) / 3600 (วินาที) = 72,000/3600 เมตร/วินาที = 20 เมตร/วินาที = -20 เมตร/ วินาที
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) = 108 กม./ชั่วโมง= 108 (1000 เมตร) / (3600 วินาที) = 108,000 / 3600 เมตร/วินาที = 30 เมตร/วินาที = -30 เมตร/ วินาที
ความเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเสียง (v) = 340 ms⁻¹
ต้องการทราบ:ความถี่ของคลื่นเสียงที่ผู้สังเกตได้ยิน (f')
วิธีการแก้ปัญหา:
สมการของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์:
8. รถพยาบาลเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตรต่อชั่วโมงพร้อมกับส่งเสียงไซเรนที่มีความถี่ 1500 เฮิรตซ์ ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 เมตร/ วินาทีในทิศทางตรงกันข้ามกับรถพยาบาล ถ้าความเร็วเสียงในอากาศคือ 340 เมตร/ วินาทีอัตราส่วนของความถี่ที่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินเมื่อเข้าใกล้และห่างจากรถพยาบาลคือ …
เป็นที่รู้จัก :
ความถี่ของแหล่งกำเนิดเสียง (f) = 1500 เฮิรตซ์
ความเร็วของผู้สังเกตการณ์ (v p ) = 20 ม./วินาที
ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง (v source ) = 72 กิโลเมตร/ชั่วโมง = 72 (1000 เมตร) / 3600 วินาที = 72,000/3600 เมตร/วินาที = 20 เมตร/วินาที
ความเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นเสียง (v) = 340 เมตร/วินาที
ต้องการทราบ:อัตราส่วนของความถี่ที่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินขณะเข้าใกล้และขณะออกห่างจากรถพยาบาล
วิธีการแก้ปัญหา:
สมการของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์:
ความถี่ที่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินขณะเข้าใกล้รถพยาบาล
ทั้งสองเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นเมื่อรถจักรยานยนต์เข้าใกล้รถพยาบาล ทั้งสองก็จะเข้าใกล้กัน v pจะเป็นค่าบวกหากผู้ฟังเข้าใกล้แหล่งกำเนิดเสียง และ v sจะเป็นค่าลบหากแหล่งกำเนิดเสียงเข้าใกล้ผู้ฟัง
ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินคลื่นความถี่ขณะที่พวกเขาเคลื่อนตัวออกห่างจากรถพยาบาล
ทั้งสองมีทิศทางตรงกันข้ามกัน ดังนั้นเมื่อรถจักรยานยนต์เคลื่อนตัวออกห่างจากรถพยาบาล ทั้งสองก็จะเคลื่อนตัวออกห่างจากกันและกัน ค่า v pจะเป็นลบหากผู้ฟังอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง และค่า v sจะเป็นบวกหากแหล่งกำเนิดเสียงอยู่ห่างจากผู้ฟัง
อัตราส่วนของความถี่ที่ผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ได้ยินเมื่อเข้าใกล้และห่างจากรถพยาบาล
- ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์คืออะไร?
- คำตอบ: ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์อธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงความถี่หรือความยาวคลื่นของคลื่นเมื่อเทียบกับผู้สังเกตที่เคลื่อนที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดคลื่น
- ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์แสดงออกมาในคลื่นเสียงได้อย่างไร?
- คำตอบ: เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่เข้าใกล้ผู้สังเกต ผู้สังเกตจะรับรู้ความถี่ (หรือระดับเสียง) ที่สูงกว่าเมื่อแหล่งกำเนิดเสียงอยู่นิ่ง ในทางกลับกัน เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต ความถี่ที่รับรู้ได้จะต่ำลง
- ความแตกต่างระหว่างการเลื่อนไปทางแดง (redshift) และการเลื่อนไปทางน้ำเงิน (blueshift) ในแง่ของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์คืออะไร?
- คำตอบ: ในแง่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น แสง) การเลื่อนไปทางแดง (redshift) หมายถึงการที่แสงเลื่อนไปทางความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น (หรือความถี่ที่ต่ำลง) เมื่อแหล่งกำเนิดแสงเคลื่อนที่ออกห่างจากผู้สังเกต ในทางกลับกัน การเลื่อนไปทางน้ำเงิน (blueshift) หมายถึงการที่แสงเลื่อนไปทางความยาวคลื่นที่สั้นลง (หรือความถี่ที่สูงขึ้น) เมื่อแหล่งกำเนิดแสงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต
- ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์มีผลอย่างไรต่อกาแล็กซีและการเคลื่อนที่ของพวกมันในจักรวาล?
- คำตอบ: กาแล็กซีหลายแห่งแสดงปรากฏการณ์การเลื่อนไปทางแดง ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันกำลังเคลื่อนที่ออกห่างจากเรา การสังเกตการณ์นี้เป็นหลักฐานสำคัญชิ้นหนึ่งสำหรับการขยายตัวของจักรวาล
- ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์มีบทบาทอย่างไรในเทคโนโลยีเรดาร์ตรวจอากาศ?
- คำตอบ: เรดาร์ดอปเปลอร์วัดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของสัญญาณเรดาร์สะท้อนที่เกิดจากวัตถุเคลื่อนที่ เช่น เม็ดฝนหรือลูกเห็บ วิธีนี้ช่วยให้นักอุตุนิยมวิทยาสามารถตรวจจับการเคลื่อนที่ของหยาดน้ำฟ้าและวัดความเร็วและทิศทางลมได้
- ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์เกิดขึ้นเฉพาะในคลื่นเสียงและคลื่นแสงเท่านั้นหรือไม่?
- คำตอบ: ไม่ ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์สามารถสังเกตได้ในคลื่นทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นเสียง แสง หรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ เพียงแค่ต้องมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างแหล่งกำเนิดและผู้สังเกตเท่านั้น
- ความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างแหล่งกำเนิดและผู้สังเกตส่งผลต่อขนาดของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์อย่างไร?
- คำตอบ: ยิ่งความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างแหล่งกำเนิดเสียงและผู้สังเกตมากเท่าไร การเปลี่ยนแปลงความถี่แบบดอปเปลอร์ก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น รถพยาบาลที่เคลื่อนที่เร็วจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่สังเกตได้ชัดเจนกว่าเมื่อเทียบกับรถพยาบาลที่เคลื่อนที่ช้า
- เหตุใดเราจึงไม่สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงความถี่ตามปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ในแสงไฟหน้ารถยนต์ขณะที่รถแล่นเข้ามาหาเราในเวลากลางคืน?
- คำตอบ: แม้ว่าปรากฏการณ์ดอปเปลอร์จะเกิดขึ้นกับไฟหน้าของรถยนต์ แต่ความเร็วของรถยนต์นั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับความเร็วของแสง ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงความถี่/ความยาวคลื่นของแสงเนื่องจากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์จึงน้อยมากจนตาเปล่าไม่สามารถมองเห็นได้
- สัตว์ต่างๆ เช่น ค้างคาว ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ได้อย่างไร?
- คำตอบ: ค้างคาวใช้ระบบเอโคโลเคชั่น โดยปล่อยคลื่นเสียงและฟังเสียงสะท้อนเพื่อหาตำแหน่งและจับเหยื่อ ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์มีบทบาทเมื่อค้างคาวหรือเหยื่อเคลื่อนที่ ทำให้ความถี่ของคลื่นเสียงสะท้อนเปลี่ยนไป ซึ่งค้างคาวสามารถตรวจจับและใช้ในการประเมินการเคลื่อนไหวและระยะทางได้
- ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์เกี่ยวข้องกับเสียงไซเรนของรถฉุกเฉินอย่างไร?
- คำตอบ: เมื่อรถฉุกเฉินที่มีเสียงไซเรนดังใกล้เข้ามา คลื่นเสียงจะถูกบีบอัด ทำให้ความถี่หรือระดับเสียงสูงขึ้น เมื่อรถผ่านไปและเคลื่อนห่างออกไป คลื่นเสียงจะถูกยืดออก ทำให้ความถี่หรือระดับเสียงต่ำลง นี่คือปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ และนี่คือเหตุผลที่เสียงไซเรนจึงฟังดูแตกต่างกันเมื่อรถเข้าใกล้และเมื่อเคลื่อนห่างออกไป
