ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ในเสียงและแสงอยู่ที่ความเร็ว สำหรับเอฟเฟกต์ดอปเพลอร์ในเสียง ความเร็วของผู้สังเกตและแหล่งกำเนิดนั้นสัมพันธ์กับตัวกลางที่คลื่นผ่านนั้นมีความสำคัญ ในขณะที่สำหรับเอฟเฟกต์ดอปเพลอร์ในแสงนั้น เฉพาะความแตกต่างสัมพัทธ์ของความเร็วระหว่างผู้สังเกตและแหล่งกำเนิดเท่านั้น.
Doppler effect หรือ Doppler shift คือการเปลี่ยนแปลงความถี่ของคลื่นที่สัมพันธ์กับผู้สังเกตที่กำลังเคลื่อนที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดคลื่น เอฟเฟกต์นี้ตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ Christian Doppler สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ดอปเปลอร์คือการปล่อยยอดคลื่นที่ต่อเนื่องกันจากตำแหน่งที่ใกล้กับผู้สังเกตมากขึ้น (เทียบกับยอดของคลื่นก่อนหน้า) เมื่อแหล่งกำเนิดของคลื่นเคลื่อนเข้าหาผู้สังเกตทำให้แต่ละคลื่นใช้เวลาในการไปถึงผู้สังเกตน้อยกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับคลื่นก่อนหน้า ดังนั้น เวลาที่ใช้ในการมาถึงของยอดคลื่นต่อเนื่องที่ปลายของผู้สังเกตจะลดลง และเพิ่มความถี่ สิ่งนี้นำไปสู่คลื่นที่ซัดเข้าหากัน
Doppler Effect ในเสียงคืออะไร
เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ในเสียงคือการเปลี่ยนแปลงความถี่ของเสียงที่ผู้สังเกตสังเกตเนื่องจากความเร็วของผู้สังเกตและแหล่งกำเนิดเสียง ซึ่งสัมพันธ์กับตัวกลางที่เสียงผ่าน คลื่นเสียงไม่สามารถผ่านสุญญากาศได้ เสียงต้องใช้สื่อในการผ่าน ดังนั้นความเร็วของคลื่นเสียงผ่านตัวกลางที่เราใช้ (โดยปกติคืออากาศรอบตัวเรา) ส่งผลต่อเอฟเฟกต์ Doppler
โดยทั่วไป ความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียงและเครื่องรับที่สัมพันธ์กับตัวกลางนั้นค่อนข้างต่ำกว่าความเร็วของคลื่นเสียงในตัวกลาง ดังนั้นเราจึงสามารถใช้สมการต่อไปนี้ในการคำนวณ
โดยที่ f คือความถี่ (สังเกต), f0 คือความถี่ที่ปล่อยออกมา, c คือความเร็วของคลื่นในตัวกลาง, vr คือความเร็วของผู้สังเกตที่สัมพันธ์กับตัวกลาง และ vs คือความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียงที่สัมพันธ์กับ สื่อ
เอฟเฟคดอปเปลอร์ของเสียงมีแอพพลิเคชั่นมากมาย รวมถึงตัวสร้างโพรไฟล์อะคูสติก Doppler ในปัจจุบัน ไซเรน แอพพลิเคชั่นทางการแพทย์ เช่น การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ลำโพงเลสลี่ เป็นต้น
Doppler Effect ในแสงคืออะไร
เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ในแสงคือการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในความถี่ของแสงที่ผู้สังเกตสังเกตเนื่องจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างผู้สังเกตและแหล่งกำเนิดแสงแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่ไม่ต้องการตัวกลางผ่าน ดังนั้นเราจึงสามารถพิจารณาได้ว่าแสงกำลังผ่านสุญญากาศ สำหรับคลื่นที่ผ่านสุญญากาศ เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์จะขึ้นอยู่กับความเร็วสัมพัทธ์ของผู้สังเกตและแหล่งกำเนิดแสงเท่านั้น
ตัวอย่างเช่น เราสามารถอธิบายปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนสีแดงและสีน้ำเงินโดยใช้เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ เมื่อพิจารณาถึงแสงที่มองเห็นได้ เมื่อแหล่งกำเนิดแสงเคลื่อนออกจากผู้สังเกต จะทำให้ความถี่ที่ผู้สังเกตได้รับต่ำกว่าความถี่ที่ส่งมาจากแหล่งกำเนิดแสงนี้มีชื่อว่า redshift นอกจากนี้ หากแหล่งกำเนิดแสงเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต ความถี่ที่ผู้สังเกตได้รับจะมากกว่าความถี่ที่ส่ง จากนั้นความถี่ของแสงจะเลื่อนไปทางปลายความถี่สูงของช่วงแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งจะนำไปสู่การเลื่อนสีน้ำเงิน
เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ในเสียงและแสงต่างกันอย่างไร
คลื่นเสียงแพร่กระจายผ่านตัวกลางในขณะที่แสงไม่ต้องการตัวกลางในการผ่าน ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเอฟเฟกต์ดอปเลอร์ในเสียงและแสงก็คือ สำหรับเอฟเฟกต์ดอปเพลอร์ในเสียง ความเร็วของผู้สังเกตและแหล่งกำเนิดสัมพันธ์กับตัวกลางที่คลื่นผ่านไปนั้นมีความสำคัญ ในขณะที่เอฟเฟกต์ดอปเลอร์ในแสง เฉพาะความแตกต่างสัมพัทธ์ของความเร็วระหว่างผู้สังเกตและแหล่งกำเนิดเท่านั้นที่สำคัญ
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ในเสียงและแสงในรูปแบบตาราง
สรุป – เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ในเสียงเทียบกับแสง
คลื่นเสียงแพร่กระจายผ่านตัวกลาง ในขณะที่แสงไม่ต้องการตัวกลางเพื่อผ่าน ดังนั้น สำหรับเอฟเฟกต์ดอปเพลอร์ในเสียง ความเร็วของผู้สังเกตและแหล่งกำเนิดสัมพันธ์กับตัวกลางที่คลื่นผ่านนั้นมีความสำคัญ ในขณะที่สำหรับเอฟเฟกต์ดอปเพลอร์ในแสง ความแตกต่างของความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างผู้สังเกตและ แหล่งที่มามีความสำคัญ ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ในเสียงและแสง