Преговор на Доплеровия ефект

Звуковите вълни са надлъжни вълни, които се разпространяват сферично от източника си във всички посоки, както например от сирената на полицейската кола във фигура 1 по-долу. Разстоянието между два последователни фронта на вълната представлява дължината на вълната на звуковата вълна. Честотата на вълната може да бъде измерена чрез преброяване на броя фронтове на вълната, засечени от наблюдателя през даден период от време.

За източник и наблюдател които са неподвижни един спрямо друг, фронтовете на вълните са центрирани при източника през цялото време. Наблюдатели от всяка страна ще чуят честотата на звука от източника.

Когато източникът и наблюдателят се движат един спрямо друг, разстоянието между фронтовете на вълната се променя в зависимост от това къде е наблюдателят. Например, ако сирената се движи към наблюдателя вдясно, фронтовете на вълната са по-сближени за наблюдател $R$R и по-раздалечени за наблюдател $L$L (Фигура 2).

Припомни си, че скоростта на вълните не се променя. Скоростта зависи само от средата, а средата не се променя. Вълните се движат с една и съща скорост, но наблюдаваната честота зависи от всяко относително движение между наблюдателя и източника.

Когато наблюдаваната честота се промени, променя се и дължината на вълната. Ако наблюдателят и източникът се движат един към друг, тогава честотата се увеличава, а дължината на вълната намалява. На фигура 2 наблюдател $R$R вдясно вижда фронтове на вълната по-често, така че разстоянието между фронтовете на вълната (или дължината на вълната) също е намаляло.

Ако наблюдателят и източникът се отдалечават един от друг, тогава наблюдаваната честота намалява, а дължината на вълната се увеличава. Във Фигура 2 наблюдател $L$L вляво вижда фронтове на вълната по-рядко, отколкото когато източникът е бил в покой, така че разстоянието между фронтовете на вълната се е увеличило. Тези наблюдения съвпадат с , когато скоростта е константа.

За да провериш разбирането си и да овладееш тези концепции, виж упражненията тук.