Frecvența sunetului are caracteristici care sunt, de asemenea, caracteristice unui număr de alte fenomene care se propagă prin intermediul unei unde. Acest lucru este valabil, de exemplu, pentru lumină sau raze X. Frecvența sunetului este o anumită mărime fizică, care se caracterizează printr-un număr constant de repetări. Este determinată de raportul dintre numărul de unde și perioada de timp în care apar. De exemplu, frecvența unui sunet determină înălțimea pe care o auzim. Sau nu auzim dacă vibrațiile depășesc limita capacităților noastre auditive – infra sau ultrasunete. Dacă vorbim despre radiația luminoasă, atunci în funcție de frecvența și lungimea de undă a acesteia, vedem diferite culori ale spectrului: de la roșu la albastru.
Frecvența sunetului și efectul Doppler
Un fenomen interesant asociat cu cantitatea luată în considerare se numește efect Doppler (numit după descoperitor). Poate fi observată și folosind unde luminoase ca exemplu, dar viteza de propagare a luminii este foarte mare (aproximativ 300 de mii de kilometri pe secundă), iar acest lucru face foarte dificilă observarea acesteia în condiții de zi cu zi. Și viteza de propagare a undelor sonore este vizibil mai mică. Deci, ce este efectul Doppler? Imaginează-ți că ești pe marginea unui drum principal șise apropie de departe o mașină cu o sirenă funcțională. Când va fi încă departe, vuietul sirenei ți se va părea surd. Aceasta înseamnă că frecvența sunetului este scăzută. Dar, pe măsură ce se apropie, va crește din ce în ce mai mult.
Veți putea auzi un ton din ce în ce mai în alt, care va atinge vârful pe măsură ce mașina trece pe lângă tine. Când obiectul trece pe lângă tine și începe din nou să se îndepărteze, lungimea de undă a sunetului va scădea din nou (literal, netezește, dacă este reprezentată pe un grafic). Acest lucru se întâmplă pentru că sunetul sirenei este mai întâi „prins” într-un fel de mașină, ceea ce scurtează distanța dintre jgheaburile (crestele) undei și face tonul mai ridicat și apoi, dimpotrivă, „fuge”, drept urmare valul, parcă, „se netezește”. De fapt, acesta se numește efect Doppler.
Valoare efect
Cu toate acestea, nu ar trebui să presupunem că efectul Doppler este un fapt sec din lumea electrodinamicii. Aceste cunoștințe sunt utilizate pe scară largă în radarele moderne de sunet, care se bazează pe măsurarea frecvențelor undelor. Și în același mod, ofițerii de poliție rutieră determină viteza vehiculelor, iar alte servicii relevante determină viteza aeronavelor, debitele râurilor etc. Alarmele antiefracție care răspund la mișcările din cameră funcționează și ele pe acest principiu.
Descoperirea lui Edwin Hubble
Dar poate cea mai semnificativă descoperire legată de acest efect este legea Hubble. În 1929, astronomul american Edwin Hubble a trimis-o pe a luitelescop în cerul înstelat. Observând galaxii îndepărtate, a descoperit un lucru interesant. Multe dintre aceste galaxii au fost învăluite într-un halou de ceață roșie. Așa cum sunetul unui obiect în retragere ne este auzit la o înălțime mai în altă, la fel și culoarea unui corp în retragere pare roșiatică pentru ochiul uman. Acest lucru însemna literalmente că galaxiile zburau departe de noi. Interesant este că cu cât o galaxie este mai departe, cu atât se retrage mai repede. Această observație a contribuit în mare măsură la cea mai populară idee printre astrofizicienii moderni despre Universul în expansiune și Big Bang-ul ca început.
