Сайн бүтээлээ мэдлэгийн санд оруулах нь амархан. Доорх маягтыг ашиглана уу

сайн ажилсайт руу">

Мэдлэгийн баазыг суралцаж, ажилдаа ашигладаг оюутнууд, аспирантууд, залуу эрдэмтэд танд маш их талархах болно.

Нийтэлсэнhttp://allbest.ru

Курсын ажил

"Хэмжилтийн физик үндэс" сэдвээр

Физик хэмжигдэхүүнийг хэмжихийн тулд Доплер эффектийг ашиглах

ТАНИЛЦУУЛГА

Доплер эффектийн хэмжилтийн алдаа

Доплер эффект гэдэг нь долгионы эх үүсвэр ба/эсвэл хүлээн авагчийн хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй чичиргээний давтамжийн өөрчлөлт юм. Энэ нөлөөг анх онолын хувьд урьдчилан таамаглаж байсан Кристиан Иоганн Доплерийн нэрээр нэрлэсэн.

Энэ нөлөө нь дууны долгионы хувьд онцгой мэдрэгддэг бөгөөд үүний жишээ нь өнгөрч буй галт тэрэгний шүгэлний дууны давтамжийн өөрчлөлтөөс харагдаж байна.

Зөвхөн хуурай газрын хүлээн авагч, дамжуулагчийг ашигладаг радио холбоо, радио нэвтрүүлэгт Доплер эффектийг үл тоомсорлодог (100 км / цаг хурдтай хөдөлж буй машинд хүлээн авсан FM радио станцын давтамжийн шилжилт нь 10 Гц-ээс хэтрэхгүй). Гэсэн хэдий ч хиймэл дагуулын холбооны сувгууд үүнд нэлээд өртөмтгий байдаг. Жишээлбэл, радио сонирхогчдын хиймэл дагуулаар дамжуулан холбоо барихад ашигладаг хоёр метрийн зайд Доплерийн шилжилт нь хэд хэдэн килогерц хүрч, хиймэл дагуул үзэгдэх бүсээр дамжин өнгөрөхөд тасралтгүй өөрчлөгддөг.

1. ДОПЛЕРИЙН ЭФФЕКТ

Доплер эффект гэдэг нь эх үүсвэрийн хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй цахилгаан соронзон долгионы уртын өөрчлөлтийг хүлээн авагчаар бүртгэдэг. Ажиглагчийн хажуугаар дуут дохиотой машин өнгөрөхийг практик дээр ажиглахад хялбар байдаг. Дуут дохио ямар нэгэн байдлаар сонсогдож байна гэж бодъё тодорхой өнгө аяс, мөн энэ нь өөрчлөгдөхгүй. Ажиглагчтай харьцуулахад машин хөдлөхгүй байх үед тэр дуут дохионы дууг яг сонсдог. Гэвч хэрэв машин ажиглагч руу ойртвол дууны долгионы давтамж нэмэгдэж (мөн урт нь багасах болно), ажиглагч нь дохиоллын дохионоос илүү өндөр дууг сонсох болно. Ажиглагчийн хажуугаар машин өнгөрөх үед тэр дохиоллын яг л дууг сонсох болно. Машин цааш явж, ойртохын оронд холдох үед ажиглагч дууны долгионы давтамж бага (мөн үүний дагуу урт урт) зэргээс болж бага аяыг сонсох болно.

Зураг 2.1 - Дууны долгионы тархалт

Аливаа орчинд тархаж буй долгионы (жишээлбэл, дуу чимээний) хувьд энэ орчинтой харьцуулахад долгионы эх үүсвэр ба хүлээн авагчийн хөдөлгөөнийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Учир нь цахилгаан соронзон долгион(жишээ нь, гэрэл), тархалтад ямар ч орчин шаардлагагүй, зөвхөн эх үүсвэр ба хүлээн авагчийн харьцангуй хөдөлгөөн чухал юм.

Энэ нөлөөг анх 1842 онд Кристиан Доплер тайлбарлав.

Цэнэглэгдсэн бөөмс харьцангуй хурдтай орчинд хөдөлдөг тохиолдол бас чухал юм. Энэ тохиолдолд Доплер эффекттэй шууд холбоотой Черенковын цацрагийг лабораторийн системд бүртгэдэг.

2.1 Доплер үзэгдлийн мөн чанар

Хэрэв долгионы эх үүсвэр нь орчинтой харьцуулахад хөдөлдөг бол долгионы оройн хоорондох зай (долгионы урт) нь хөдөлгөөний хурд, чиглэлээс хамаарна. Хэрэв эх үүсвэр нь хүлээн авагч руу шилжиж, өөрөөр хэлбэл түүний гаргаж буй долгионыг гүйцэж байвал долгионы урт буурна. Хэрэв энэ нь холдох юм бол долгионы урт нэмэгдэнэ.

(2.1)

Хаана sch 0 -- эх үүсвэрээс долгион ялгаруулах давтамж; в -- орчин дахь долгионы тархалтын хурд; v-- долгионы эх үүсвэрийн орчинтой харьцуулахад хурд (эх үүсвэр хүлээн авагч руу ойртвол эерэг, холдох бол сөрөг).

Тогтмол хүлээн авагчаар бүртгэгдсэн давтамж

(2.2)

Үүний нэгэн адил, хэрэв хүлээн авагч долгион руу шилжих юм бол энэ нь тэдний оройг илүү олон удаа бүртгэдэг ба эсрэгээр. Хөдөлгөөнгүй эх үүсвэр ба хөдөлгөөнт хүлээн авагчийн хувьд.

(2.3)

Энд u нь хүлээн авагчийн орчинтой харьцуулахад хурд (эх үүсвэр рүү шилжиж байвал эерэг).

Томъёо (2.1)-ийн давтамжийн утгыг томъёо (2.2) болгон орлуулснаар бид ерөнхий тохиолдлын томьёог олж авна.

(2.4)

2.2 Харьцангуй доплер эффект

Цахилгаан соронзон долгионы хувьд давтамжийн томъёог харьцангуйн тусгай онолын тэгшитгэлээс гаргаж авдаг. Цахилгаан соронзон долгион тархахын тулд материаллаг орчин шаарддаггүй тул зөвхөн эх сурвалж болон ажиглагчийн харьцангуй хурдыг авч үзэж болно.

(2.5)

Хаана -тай-- гэрлийн хурд, v-- хүлээн авагч ба эх үүсвэрийн харьцангуй хурд (хэрэв тэд бие биенээсээ холдвол эерэг); Тэгээд- долгионы вектор ба эх үүсвэрийн хурдны хоорондох өнцөг.

Харьцангуй Доплер эффект нь хоёр шалтгааны улмаас үүсдэг.

- эх үүсвэр ба хүлээн авагчийн харьцангуй хөдөлгөөнтэй давтамжийн өөрчлөлтийн сонгодог аналог;

- харьцангуй цаг хугацааны тэлэлт.

Сүүлчийн хүчин зүйл нь долгионы вектор ба эх үүсвэрийн хурд хоёрын хоорондох өнцөг нь тэнцүү байх үед хөндлөн Доплер эффект үүсгэдэг. Тэгээд = r/ 2. Энэ тохиолдолд давтамжийн өөрчлөлт нь сонгодог аналоггүй харьцангуй нөлөө юм.

Хэрэв дууны эх үүсвэр ба ажиглагч хоорондоо харьцангуй хөдөлж байгаа бол ажиглагчийн хүлээн авсан дууны давтамж нь дууны эх үүсвэрийн давтамжтай ижил биш байна. 1842 онд нээгдсэн энэ үзэгдлийг Доплер эффект гэж нэрлэдэг.

Дууны долгион нь агаарт (эсвэл бусад нэгэн төрлийн орчинд) тогтмол хурдтайгаар тархдаг бөгөөд энэ нь зөвхөн орчны шинж чанараас хамаардаг. Гэсэн хэдий ч дууны долгионы урт, давтамж нь дууны эх үүсвэр болон ажиглагч хөдлөхөд ихээхэн өөрчлөгдөж болно.

Эх сурвалжийн хурдтай үед энгийн тохиолдлыг авч үзье XМөн ажиглагчийн хурд XДунд зэргийн харьцангуй H нь тэдгээрийг холбосон шулуун шугамын дагуу чиглэгддэг. эерэг чиглэлийн төлөө XТэгээд мөн X H нь ажиглагчаас эх үүсвэр рүү чиглэсэн чиглэлийг авч болно. Дууны хурд Xүргэлж эерэг гэж үздэг.

Зураг 2.2 - Доплер эффект, хөдөлж буй ажиглагчийн тохиолдол, ажиглагчийн дараалсан байрлалыг ажиглагчийн хүлээн авсан дууны TN үеээр харуулав.

Зураг 2.2-т хөдөлгөөнт ажиглагч болон хөдөлгөөнгүй эх үүсвэрийн доплер эффектийг үзүүлэв. Ажиглагчийн мэдрэх дууны чичиргээний хугацааг TN-ээр тодорхойлно. Зураг 2.2-оос харахад дараах байдалтай байна.

(2.6)

Үүнийг харгалзан бид дараахь зүйлийг авна.

(2.7)

Хэрэв ажиглагч эх үүсвэрийн чиглэлд хөдөлж байвал (x H > 0), f H > f, хэрэв ажиглагч эх үүсвэрээс холдвол (x H)< 0), то f Н < f И.

Зураг 2.3 - Доплер эффект, хөдөлж буй эх үүсвэрийн тохиолдол, эх үүсвэрийн дараалсан байрлалыг эх үүсвэрээс ялгарах дуу чимээний T үеээр харуулав.

Зураг 2.3-т ажиглагч хөдөлгөөнгүй, дууны эх үүсвэр тодорхой хурдтай хөдөлж байна X I. Энэ тохиолдолд Зураг 2.3-ын дагуу дараах хамаарал хүчинтэй байна.

эсвэл (2.8)

Хаана ба

Үүнээс үүдэн гарч байна.

(2.9)

Хэрэв эх сурвалж ажиглагчаас холдвол XМөн > 0, тиймээс еН< е I. Хэрэв эх сурвалж ажиглагч руу ойртвол XБА< 0 и еН> еБА.

Ерөнхийдөө эх сурвалж, ажиглагч хоёулаа хурдтай хөдөлж байх үед XТэгээд мөн X H, Доплер эффектийн томъёо нь дараах хэлбэртэй байна.

(2.10)

Энэ харьцаа нь хоорондын хамаарлыг илэрхийлдэг еН ба е I. Хурд XТэгээд мөн X H нь агаар эсвэл дууны долгион тархдаг бусад орчинтой харьцуулахад үргэлж хэмжигддэг. Энэ нь харьцангуй бус Доплер эффект гэж нэрлэгддэг.

Вакуум дахь цахилгаан соронзон долгионы хувьд (гэрэл, радио долгион) Доплер эффект мөн ажиглагддаг. Цахилгаан соронзон долгион тархахын тулд материаллаг орчин шаарддаггүй тул зөвхөн эх сурвалж болон ажиглагчийн харьцангуй хурд х-г авч үзэж болно. Харьцангуй Доплер эффектийн илэрхийлэл нь:

(2.11)

Хаана в- гэрлийн хурд. Хэзээ X> 0, эх үүсвэр ажиглагчаас холдох ба еН< еТэгээд, тохиолдолд X < 0 источник приближается к наблюдателю, и еН> еБА.

Доплер эффект нь хөдөлж буй объектын хурдыг хэмжих технологид өргөн хэрэглэгддэг (акустик, оптик, радиод Доплерийн байршил).

2.3 Доплерийн үзэгдэл

Дээр дурдсан олон интерференц ба дифракцийн үзэгдлүүд нь вакуум орчинд гэрлийн долгионы уртыг шууд хэмжих аргуудыг бидэнд олгодог.

.

Эдгээр хоёр хэмжигдэхүүнээс ялгарах цацрагийн давтамж эсвэл түүний хугацааг тодорхойлж болно.

Бараг монохромат цацрагийн давтамж буюу хугацаа нь ялгаралтыг тодорхойлдог атомын доторх үйл явцын шинж чанар юм. Бидэнд эдгээр давтамжийг шууд хэмжих арга байхгүй.

Доплерийн үндэслэл нь бүх долгионы үзэгдлүүдэд хамааралтай - оптик, акустик болон бусад. Доплер акустик процесст өөрийн таамаглаж байсан үзэгдлийг (чанарын хувьд) ажиглаж, зарим оддын өнгөний ялгаа нь дэлхийтэй харьцуулахад тэдний хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй гэж үзсэн. Сүүлийн дүгнэлт буруу байна. Дийлэнх оддын хувьд тэдний хөдөлгөөний нөлөөлөл нь оддын спектр дэх спектрийн шугамын байрлал дахь бага зэргийн өөрчлөлтөд л илэрдэг. Гэсэн хэдий ч Доплерийн зарчмыг оптик үзэгдэлд ашиглах нь эргэлзээ төрүүлдэггүй. Одон орны үзэгдлийн ажиглалтад анх удаа оптик Доплер үзэгдлийн найдвартай туршилт, түүний хамгийн үр дүнтэй хэрэглээг бодитоор хийсэн.

Асуудлыг тайлбарлах нь үндсэндээ бид зөвхөн эх үүсвэр ба хүлээн авагчийн бие биентэйгээ харьцуулахад харьцангуй хөдөлгөөний талаар ярих боломжтой эсэх, эсвэл орчинтой харьцуулахад эвдрэлийн хурдны талаар ярих нь утга учиртай эсэхээс хамаарна. энэ орчинд эх сурвалж болон хүлээн авагчийн хөдөлгөөнийг харгалзан үзэх.

2.4 Акустик дахь доплер үзэгдэл

Дууны долгионы хувьд хоёр дахь тохиолдол нь эргэлзээгүй тохиолддог: акустик долгион нь эх үүсвэр ба хүлээн авагч хөдөлж болох орчинд (хий) тархдаг тул зөвхөн бие биентэйгээ (харьцангуй хөдөлгөөн) хөдөлгөөний талаар асуух нь зүйтэй. мөн хүрээлэн буй орчинтой холбоотой тэдний хөдөлгөөний талаар.

Зураг 2.4 - Орчуулагчтай харьцуулахад эх үүсвэрийн хөдөлгөөний үед Доплерийн томьёог гаргаж авах

Тиймээс хоёр тохиолдлыг тусад нь авч үзье:

а) эх үүсвэрийн хөдөлгөөн;

б) хүлээн авах төхөөрөмжийн хөдөлгөөн.

a) Эх үүсвэр нь орчинтой харьцуулахад хурдтай хөдөлдөг v. c дунд дахь долгионы хурд нь эх үүсвэрийн хөдөлгөөнөөс үл хамааран тогтмол байна.

Хүлээн авагч нь B цэг дээр байх ба S 1 эх үүсвэр хурдтай хөдөлж байна v 2.4-р зурагт заасны дагуу эх үүсвэрийг хүлээн авагч төхөөрөмжтэй холбосон S 1 V шугамын дагуу. Тухайн үед долгион цацарсан т 1, эх үүсвэр нь төхөөрөмжөөс S 1 V=a зайд байх үед сүүлийн үед хүрэх болно.

(2.12)

t1=t2+ф агшинд ялгарах долгион тухайн агшинд хүлээн авагчид хүрнэ

, (2.13)

учир нь тэр үед т 2 эх үүсвэр ба төхөөрөмжийн хоорондох зай тэнцүү болно (a+xf)эсвэл (a-hf) хөдөлгөөний чиглэлээс хамаарна.

Тэгэхээр тухайн үеийн эх үүсвэрээс ялгарах долгион е = т 2 - т 1, төхөөрөмж дээр тодорхой хугацаанд ажиллах

(2.14)

Хэрэв X 0 нь эх үүсвэрийн давтамж, дараа нь f хугацааны туршид ялгарах болно Н=X 0 едолгион ба иймээс төхөөрөмжийн хүлээн авах давтамж нь X=Н/? . Энэ нь тэнцүү юм

эх үүсвэрийг арилгах тохиолдолд, (2.15)

эх сурвалж ойртох үед. (2.16)

Дундаж дахь долгионы хурд нь сүүлчийн шинж чанараар тодорхойлогддог тул өөрөөр хэлбэл. эх үүсвэрийн хөдөлгөөнөөс хамаарахгүй бөгөөд c-тэй тэнцүү хэвээр байвал авч үзэх тохиолдолд долгионы уртад зайлшгүй өөрчлөлт гарах ёстой.

Хэрэв бид -ээр тэмдэглэвэл л 0 нь эх үүсвэрийн хөдөлгөөн байхгүй үед ажиглагдсан долгионы урт ба дараа нь л-- эх үүсвэрийн хөдөлгөөний үед мэдрэгдэх долгионы уртыг бид олно

(2.17)

Тиймээс эх үүсвэр нь орчинд хөдөлж байх үед энэ орчинд байрлах төхөөрөмжтэй харьцуулахад долгионы хурд тогтмол хэвээр байх боловч хүлээн авагчийн хүлээн авах давтамж, долгионы урт өөрчлөгддөг. Өөрөөр хэлбэл, Fizeau төрлийн туршилт нь хөдөлгөөнгүй дууны эх үүсвэртэй адил акустик долгионы хурдны утгыг өгдөг ба хөндлөнгийн туршилт нь өөрчлөгдсөн долгионы уртыг өгдөг; Энэ нь акустик долгионы үед шууд ажиглагдаж болох давтамжид хамаарна, жишээлбэл, дуут дохионы дуу чимээтэй харьцуулах замаар.

Зураг 2.5 - Хүлээн авагчийн орчинтой харьцуулахад хөдөлгөөний үед Доплерийн томьёог гаргах.

b) Хүлээн авагч нь орчинтой харьцуулахад хурдтай хөдөлдөг v, 2.5-р зурагт заасны дагуу орчин дахь долгионы хурд c-тэй тэнцүү байна. Дээр дурдсан үндэслэлийг давтан хэлэхэд бид хийх ёстой Тэгээд 1 ба Тэгээд 2 үүний дагуу бичнэ үү:

(2.18)

Учир нь долгион ба төхөөрөмжийн хоорондох ойртолт нь хурдтай явагддаг c=X(төхөөрөмжтэй харьцуулахад долгионы хурд), Зураг 2.5-ын дагуу. Тиймээс,

(2.19)

хүлээн авагчийн хүлээн авах давтамж нь тэнцүү байх болно

төхөөрөмжийг салгах тохиолдолд (2.20)

төхөөрөмж ойртох үед. (2.21)

Хүлээн авагч хөдөлж байх үед үүнтэй харьцуулахад долгионы хурд нь орчинтой харьцуулахад долгионы хурд ба орчинтой харьцуулахад төхөөрөмжийн хурдны нийлбэр юм. тэнцүү байна

(2.22)

Тиймээс хүлээн авагчийн хүлээн авсан долгионы урт өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Үнэхээр,

(2.23)

Тиймээс, хэрэв хүлээн авагч хөдөлвөл төхөөрөмжтэй харьцуулахад долгионы давтамж, хурд өөрчлөгддөг боловч түүний хүлээн авсан долгионы урт өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

3 . ЭНЭ ФИЗКИЙН НӨЛӨӨНД СУУРИЛСАН Физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих АРГА

3.1 Урагш ба урвуу урсгал

Доплер давтамжийн шилжилт нь дамжуулах систем рүү чиглэсэн эсвэл түүнээс хол байгаа шингэн эсвэл хийн хөдөлгөөнийг тодорхойлоход хэрэгтэй. Үйлдвэрлэлийн салбарт энэ шаардлаганийтлэг биш. Гэсэн хэдий ч анагаах ухааны салбарт энэ нь маш чухал юм. Жишээлбэл, зүрхний хавхлагын ойролцоо урвуу урсгал үүсч болно.

Туссан дохиог дараах байдлаар илэрхийлж болно.

(3.1)

Хаана А би -- давтамжтай туссан дамжуулагчийн дохионы далайц w 0 ; Ф j - хүлээн авагч руу шилжиж буй сарнисан объектоос хүлээн авсан туссан дохионы далайц; IN руу -- эсрэг чиглэлд хөдөлж буй бөөмсөөс туссан дохионы далайц. Практикт туссан дохио тасралтгүй байх боловч дээр дурдсанчлан FFT дүрслэлд тус тусын спектрийн шугамыг олж авна. Хүссэн давтамжийг шилжүүлсэн тохиолдолд давтамжийн шилжилтийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хүлээн авах нь харьцангуй зөв юм. Давтамжийн шилжилтийг дээш эсвэл доош тодорхойлохын тулд илүү нарийвчилсан дохио боловсруулах шаардлагатай. Ниппа нар (1975) үүний тулд хэд хэдэн аргыг санал болгосон бөгөөд үүнийг доор авч үзэх болно. 0.9 * 10 -2-аас 9 * 10 -2 м·с -1 хүртэлх урсгалын хурдтай 10 МГц-ийн хувьд давтамжийн шилжилт нь 100 Гц-ээс 10 кГц хооронд байна. Зураг 3.1-д үзүүлсэн урагш ба урвуу урсгалын спектр нь хэмжилт хийхэд тохиромжгүй боловч үйл явцын мөн чанарыг илэрхийлдэг.

1) Шууд шүүлтүүр ашиглан тусгаарлах

Оролтын туссан спектрийг зүгээр л шүүх нь тохиромжтой шийдэл гэж үзэж болно. 10 МГц-т тусгагдсан дохионы бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн давтамж нь 10.0001 цаг 10.001 МГц-ээс 9.9999 цаг 9.99 МГц хооронд хэлбэлзэнэ. Гэсэн хэдий ч Nippa нар тэмдэглэснээр 40 дБ-д 10 МГц-ээс 10.0001 МГц хүртэлх давтамжийг ялгах нь ялангуяа сонирхлын давтамж өөрчлөгдөж байгаа үед шүүлтүүр ашиглах боломжгүй ажил юм.

Зураг 3.1 - Урагш болон урвуу урсгалд зориулсан туссан спектр

2) Давтамжийн шилжилт

Доплер спектрийн давтамж буурах нь шүүлтүүрт тавигдах шаардлага багасна гэсэн үг юм. Давтамж шилжүүлэх нь харилцаа холбооны салбарт нийтлэг байдаг. Жишээлбэл, Их Британи дахь нийлмэл стерео болон өндөр давтамжийн FM өргөн нэвтрүүлэг нь дамжуулагчийн давтамжийн хүрээний ашиглалтыг сайжруулахын тулд давтамжийн шилжилтийг ашигладаг.

Үржүүлэх аргыг ашиглан давтамжийн шилжилтийг дахин хийж болно. Энд ашигласан процедурыг радио инженерүүд heterodynning гэж нэрлэдэг. Давтамж w Т, энэ нь дамжуулах давтамжтай холбоотой боловч түүнээс бага зэрэг доогуур байвал туссан дохиогоор үржүүлнэ. Энэ тохиолдолд ердийнх шиг давтамжийн зөрүү ба нийлбэрээр хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийг олж авдаг. Үржүүлэхэд ашигладаг давтамж w Т , давтамжийн зөрүүний бүрэлдэхүүн хэсэг нь туссан дохионы давтамжийн зурвасыг давтамжийн спектрийн доод төгсгөлд тохирох мужид байрлуулахаар байх ёстой.

Зураг 3.2 - Урагш болон урвуу урсгалын туссан спектр

Үүсгэхийн тулд w Тта фазын синхрончлолын системийг ашиглаж болно. Үнэ цэнийг илэрхийлье w Тдараах байдлаар:

(3.2)

Энд тогтсон бага давтамжийн осциллятороор w het үүсдэг. Түүнээс хойш w Т-аас гаралтай w 0, хазайлт байхгүй w 0 нь сэргээн босгосон дохиог хазайхад хүргэхгүй. Энэ нь ойлгомжтой w het нь Доплер эффектийн хамгийн их хүлээгдэж буй давтамжаас өндөр байх ёстой.

Өндөр давтамжийг бууруулсны дараа хоёр спектрийн зурвас бий болно.

ба спектрийн шугам wХэт.

Дараа нь арилгахын тулд маш хатуу ховилтой шүүлтүүрийг ашиглаж болно w het, гэхдээ орчин үеийн техникийн арга барилаар аналог технологиос илүү процессорын боловсруулалтыг илүүд үздэг. FFT нь спектрийг шууд тооцоолох боломжийг олгодог бөгөөд үл тоомсорлодог wХэт.

3) Фазын эргэлт

Өмнөх хоёр аргад дурдсан шаардлагуудын улмаас Нипп нар (1975)-ийн нийтлэлийн гол хэсэг нь фазын шилжилтийн системд зориулагдсан болно. Энэхүү системийг зохион бүтээсэн техник нь харилцаа холбооны инженерчлэлд ашигладаг Зураг 3.3-т үзүүлсэн фазын квадрат илрүүлэхтэй төстэй юм. Энэ нь доор үзүүлсэн шиг фазыг яг 90 ° шилжүүлэх хоёр элементийг агуулдаг.

Зураг 3.3 - Фазын квадратын илрүүлэлт

Тохиромжтой болгохын тулд илэрхийлэл (3.1)-ээс тусгагдсан спектрийн хурдны салангид бүрэлдэхүүн хэсгийг жишээнд ашигласан болно.

(3.3)

Туссан дохиог фазын дамжуулалтын давтамжаар үржүүлснээр бид дараахь зүйлийг олж авна.

(3.4)

Тригонометрийн таних тэмдгийг ашиглах, өндөр давтамжийн тогтмол гүйдлийн бүрэлдэхүүн хэсгийг шүүх нь дараахь зүйлийг өгнө.

(3.5)

эсвэл

(3.6)

Гэхдээ дохио Ва дараа нь 90°-аар шилжсэн бөгөөд (3.6) томъёог дараах байдлаар үзүүлнэ

(3.7)

Хялбаршуулсны дараа бид дараах илэрхийлэлд хүрнэ.

(3.8)

Үүний дагуу туссан дохиог дамжуулах давтамжаар үржүүлнэ

Dcos w 0 t хүргэдэг

(3.9)

Хялбаршуулж, шүүсний дараа илэрхийлэл нь багасна

(3.10)

Дараа нь гаралтын дохионууд дараах байдалтай байна.

(3.11) (3.12)

Системийн хэвийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай хоёр нөхцлийг томъёолъё.

(3.11) ба (3.12) илэрхийлэл дэх нийлбэр, хасах процедурын зөв байдлыг хангахын тулд U" A ба U" B дохион дахь DB далайц нь үнэмлэхүй утгаараа ижил байх ёстой. Үүнтэй төстэй шаардлага нь DF далайцын хувьд хамаарна. Энэ нь системд байрлах дохио өсгөгчийн зарим тохиргоог шаарддаг. Knipp нар (1979) боловсруулсан систем дэх дохио нь 0.2 дБ-ээс бага хэлбэлздэг.

Хоёр 90 градусын фазын шилжүүлэгч нь бүх давтамжийн мужид сайн ажиллах ёстой. Өндөр давтамжийн фазын шилжүүлэгч нь харьцангуй бага тархалтын давтамжтай тул дизайн хийхэд бага шаарддаг. Хоёр дахь бага давтамжийн фазын шилжүүлэгч нь өргөн хүрээг хамардаг. Knipp et al (1975)-ийн үзэж байгаагаар тэдний системд ашигласан загвар нь октаполяр байв. 50 Гц-ээс 7.5 кГц хүртэлх бүхэл бүтэн мужид 90° ±0.6° эргүүлдэг транзистор шүүлтүүр. Дикки (1975)-ийн хэвлэсэн хэлхээ нь 100 Гц-ээс 10 кГц хүртэлх зайд 90 градусын фазын шилжилтийг үүсгэхийн тулд op-amps ашигладаг.

Тоон төхөөрөмжүүдийн давуу талтай тул орчин үеийн загварт системийн нам давтамжийн хэсэг: шүүлтүүр, фазын шилжилт, нэмэх, хасах үйлдлийг гүйцэтгэдэг. дижитал байдлаар. Дижитал системүүд нь дизайны хувьд илүү ирээдүйтэй бөгөөд ажиллахад маш тогтвортой байдаг, учир нь тохиргоо нь нас, температурын өөрчлөлттэй аналог системээс ялгаатай нь системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн утгаас хамаардаггүй.

3.2 Цусны урсгалын хэмжилт

Цусны урсгалыг хэмжих нь анагаах ухааны олон салбарт чухал байр суурь эзэлдэг. Гэхдээ энэ хурдыг шууд хэмжих нь хэцүү байдаг. Урсгалын хурдны мэдээлэл хэрэгтэй зарим эмнэлгийн хэсгүүдийг доор жагсаав.

Зүрхний үзүүлэлтүүдийг үнэлэхийн тулд цусны урсгалын хурдыг мэдэх шаардлагатай. Одоогоор шингэлэх аргыг хэрэглэж байна. Хүйтэн усартери руу тарьж, дундаж температурыг өөрчилдөг бөгөөд үүний тусламжтайгаар цусны шингэрүүлэлтийн зэрэг, улмаар түүний хэмжээг тооцоолж болно. Мэдээжийн хэрэг, аливаа инвазив процедурын нэгэн адил энэ нь таагүй байдал үүсгэдэг бөгөөд үүнээс гадна өвчтөнд эрсдэлгүй байдаг.

Судалгааг дэмжих зорилгоор дотоод эрхтнүүдургийн хүчилтөрөгчийн хувьд хүйн ​​нээлттэй байдлыг тодорхойлох шаардлагатай. Хүй гэмтсэн үед эхийн цусны даралт нэмэгддэг. Цусны даралт ихсэх нь преэклампси гэж нэрлэгддэг эмгэгийн шинж тэмдэг бөгөөд эх, нялх хүүхдэд аюултай байж болно. Хэт авианы тусламжтайгаар хурдны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлох боломжтой боловч тийм биш юм бүрэн утгаурсгалын хурд.

Эзэлхүүний урсгалын хурдыг шаарддаггүй цусны урсгалын хэмжилтийн зарим хэсэгт зөвхөн хурдны профайлын өөрчлөлтийн бие даасан үзүүлэлтүүд шаардлагатай байдаг.

- Тромбусын улмаас үүссэн хэсэгчилсэн бөглөрөл нь түгжрэлийн ойролцоо урсгалын хурдыг нэмэгдүүлж болзошгүй. Маш их энгийн хувилбар, аудио давтамжийн гаралт бүхий зөөврийн хэт авианы дамжуулагчийг цусны бүлэгнэлтийн байршлыг илрүүлэхэд ашиглаж болно.

Хавдрын өсөлт нь өсөлтийг дэмжихийн тулд хавдрын доторх судасны тогтолцоог хөгжүүлэх үе шатаар тодорхойлогддог. Уэллс нар (1977) хөхний хорт хавдрын доторх бичил эргэлтээс нэмэгдэж буй доплер дохионы өөрчлөлтийн тухай бүтээлээ нийтэлжээ. Хавдар дахь шинэ судаснуудын бүтэц нь ердийн эдээс ялгаатай, тэдгээр нь илүү том диаметртэй, хана нь нимгэн, шахалтын элементүүдийн дутагдалтай байдаг. Берн нар, (1982) Цээжний хавдрын ойролцоо болон доторх цусны урсгалаас спектрийн доплер шилжилтийг харуулсан гэж мэдээлсэн. өөр дүр, мөн үүнээс ашигтай оношлогооны процедурыг зохион бүтээх боломжтой.

Одоогоор хэт авианы дүрслэлийн систем маш сайн хөгжсөн байна. Дуплекс системүүд нь зөвхөн зургийг хуулбарлаад зогсохгүй монитор дээр гарч буй зурган дээр курсорыг давхцуулж сонгосон байршилд зураг дээрх Доплерийн шилжилтийн хэмжилтийг үзүүлэх боломжтой. Зарим дуплекс системүүд нь дүрсийг өнгөөр ​​кодлодог бөгөөд ингэснээр Доплер шилжилтээр илрүүлсэн урсгал нь бусад монохром зургуудад улаан эсвэл цэнхэр өнгийн сүүдэр шиг харагдана. Үүнээс гадна ногоондохионы хувилбарт функц болгон ашиглаж болно. Ийм байдлаар эмч нар сорьцын талбайгаас урсгал хаашаа урсаж байгааг харах боломжтой бөгөөд хэрэв үймээн самууныг ногооноор илэрхийлсэн бол улаан, цэнхэр өнгийн холимог нь шар эсвэл цэнхэр өнгийн сүүдэр үүсгэдэг.

Нарийн төвөгтэй дуплекс системүүдийн хувьд савны диаметрийг хэмжих, Доплерийн шилжилт дээр үндэслэн урсгалын дундаж хурдыг хэмжих замаар урсгалын хурдны утгыг найдвартай тооцоолох боломжтой гэж бодож болно. Харамсалтай нь, дээр дурдсанчлан туссан дохионы дундаж хурдны найдвартай тооцоог олж авахад тулгарч буй бэрхшээлээс гадна өөр хэд хэдэн асуудал бий.

- савнууд нь дугуй биш байж болно;

- савны диаметр нь систолын болон диастолын дагуу өөр өөр байж болно;

- зүрхний мөчлөгийн үед урсгалын горимын төрөл өөрчлөгдөж болох тул дундаж хурдны тооцоо алдаатай байж болно;

- Зүрхний мөчлөгийн дундаж хөндлөн огтлол ба дундаж хурдыг тооцоолох нь хоёр хэмжигдэхүүн нь шугаман бус байдаг тул дундаж урсгалын хурдыг зөв хэмжих боломжгүй болно. Дундаж хурд болон хөндлөн огтлолыг нэгэн зэрэг хэмжихийг оролдох нь дохионы боловсруулалтын хязгаарлалтын улмаас хэцүү байдаг.

Орчин үеийн олон дуплекс системүүд нь цусны урсгалын хурдыг тооцоолох алгоритмуудтай бөгөөд 4-8 мм-ийн диаметртэй судаснуудад боломжийн тооцоог гаргаж болно (Ivane et al., 1989).

Нөгөөтэйгүүр, урсгалын тодорхой тооцоолол түгээмэл болсон бөгөөд үүнийг эмнэлгийн зориулалтаар ашиглах боломжтой. Хамгийн их давтамжийн зөрүүг хэмжих нь харьцангуй хялбар арга бөгөөд урсгалын хэвийн бус байдлын талаар ойлголттой болоход тустай байж болно. Зураг 3.4-д зүрхний нэг мөчлөгт тохиолдож болох өөрчлөлтүүдийн төрлийг зөвхөн урагшлах урсгалд харуулсан байна. Мо нар (1988) хамгийн их давтамжийг тооцоолох янз бүрийн аргуудыг харьцуулсан.

Хэдийгээр хүрхрээний дэлгэцийг заримдаа судалгаанд ашигладаг боловч ихэнх орчин үеийн Доплер цусны урсгалын шинжилгээ нь босоо чиглэлтэй хүрээний үр дагавар болох FFT спектрийг харуулдаг. Энгийн хүрээний байршлыг Зураг дээр үзүүлэв. 3.4. Эдгээр зургуудыг монитор дээр гулсах хэлбэрээр авсан бөгөөд sonograms-тай тохирч байна. Эрчим хүчний мэдээлэл нь z тэнхлэгт байрладаг (зурагны гадна талд) бөгөөд энэ төрлийн шинжилгээнд өнгөний кодоор харуулав.

Цуглуулсан өгөгдлийг ойлгох нь таних системийн даалгавар болдог. Олон жилийн туршид мэдээлэл олж авах ирээдүйн үйл явцыг автоматжуулах зорилгоор олон алгоритмуудыг зохион бүтээсэн. Дараах хэмжилтийн параметрүүдийг ашигладаг.

- хэрэглээ С/ Д;

- импульсийн индекс:

С - Д/ дундаж хурд (3.13)

- Парселотын эсэргүүцлийн индекс:

(С - Д)/ С (3.14)

Зураг 3.4 - Зүрхний мөчлөгийн Доплерийн шилжилтийн ердийн хамгийн их давтамж

S-ийн утгыг авахын тулд эхлээд зарим босго утгыг хүлээн зөвшөөрөх ёстой. Бага дамжуулалтын шүүлтүүрийг ашиглахдаа утгыг баталгаажуулахын тулд анхаарах хэрэгтэй Д гадны чичиргээнд өртөхгүй. Дундаж хурднь зүрхний мөчлөгийн бүх хугацаанд үнэлэгддэг бөгөөд энэ нь хөдөлгөөнт дундаж болон FFT алгоритмаар хялбархан хийгддэг.

Хэдийгээр урсгалын хэмжилтийг олон мянган жилийн турш хийсэн боловч маш олон тооны хэмжилтүүд байсаар байна судалгааны ажил. Үүнээс гадна, ажлын төхөөрөмжүүдийн дизайн шаарддаг шинжээчдийн үнэлгээинженерийн физикийн бүх хүрээг хамарсан.

3.3 Математикийн үндсэн хамаарал

Доплер эффектийн хэмжүүр:

- хурд

- газрын хурдны векторыг тодорхойлох дрейф

- хатуу биетүүдийн хөдөлгөөний хурд

- шингэн буюу мөхлөгт орчны урсгалын хурд

- шингэний урсгал

- дохионы давтамжийг өөрчлөх

Доплерометрийн ажиллагаа нь тасралтгүй цацрагийн горимд Доплер эффектийг ашиглахад суурилдаг. Доплер эффектийн мөн чанар нь хэлбэлзлийн давтамж юм еАливаа эх үүсвэрээс хүлээн авсан d нь хэлбэлзлийн эх үүсвэр ба хүлээн авагч нь бие биентэйгээ харьцуулахад хөдөлж байвал энэ эх үүсвэрээс ялгарах хэлбэлзлийн давтамжтай тэнцүү биш байна.

Давтамжийн өөрчлөлт их байх тусам илүү их байна илүү хурдхүлээн авагч ба дамжуулагчийн хөдөлгөөн бие биентэйгээ харьцуулахад, хэрэв эх үүсвэр нь хүлээн авагч руу ойртвол хүлээн авсан давтамж нь ялгарсан давтамжаас өндөр байх болно. Хэрэв дамжуулагч ба хүлээн авагч нь бие биентэйгээ харьцуулахад хөдөлгөөнгүй, нисэх онгоцонд байрладаг бол дэлхийн гадаргуугаас ойсны дараа чичиргээ хүлээн авбал ижил нөлөө үзүүлдэг.

Хүлээн авсан дохионы давтамжийн хазайлтын хэмжээг Доплер давтамжийн шилжилт буюу Доплер давтамж гэж нэрлэдэг ег:

е pr = е+ е d (3.15)

Доплер давтамжийн шилжилтийн утгыг тэгшитгэлээр тодорхойлно

Ф d =; (3.16)

Хаана В s - цацрагийн чиглэл дэх агаарын хөлгийн нийт хурдны төсөөлөл;

л- дамжуулагчаас ялгарах чичиргээний долгионы урт.

Нисэх онгоцтой холбоотой координатын системд (нисэх онгоцны координатын систем X, У, З), S цацрагийн чиглэлийг өнцгөөр тодорхойлно ? Тэгээд г, Зураг 3.5-ын дагуу,

Хаана ? - агаарын хөлгийн уртааш тэнхлэгийн чиглэлийн хоорондох өнцөг Xболон цацрагийн чиглэл С;

г- онгоцны босоо тэнхлэгийн урвуу чиглэлийн хоорондох өнцөг Юболон проекц С yz цацрагийн чиглэл Сонгоц руу YZ.

Онгоцны бүрэн хурдны вектор W-ийг онгоцны координатын системд гурван бүрэлдэхүүн хэсэг болгон задалж болно. В x, Ву, В z, Зураг 3.5-ын дагуу.

Бүрэн хурдтай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зохион бүтээх В x, Ву, В z цацрагийн чиглэл рүү Смөн тэдгээрийг нэгтгэн дүгнэвэл бид дараахь зүйлийг олж авна.

В s = В x тухтай - ВЮ cos8 cos(90°-y) + W z cos(90°-8) cos(90°--y),

эсвэл

В s = В x тухтай -В y cos5 siny + W z нүгэл5 гэмтэй. (3.17)

Зураг 3.5 - Агаарын хөлгийн координатын систем дэх газрын хурд ба цацрагийн чиглэлийн харилцан хамаарал

f =~В xcosY--W Юcos8sinY + -W zsm5sinY. (3.18)

Тэгшитгэл (3.18) нь гурван үл мэдэгдэх зүйлийг агуулж байгаа тул нийт хурдны бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлох ( В x ; ВЮ В z) (3.18) төрлийн гурван тэгшитгэлтэй байх шаардлагатай бөгөөд үүнийг гурван хавтгайраагүй (нэг хавтгайд хэвтэхгүй) антенны системийг ашиглан олж авах боломжтой.

Тооцооллыг хялбарчлахын тулд антенны цацрагийг харах өнцгийг сонгоно.

.

Цацраг тус бүрийн өнцгийн утгыг тэгшитгэлд (3.18) орлуулснаар бид антенны цацраг тус бүрийн Доплер давтамжийн үнэмлэхүй утгын тэгшитгэлийн системийг олж авна.

(3.19)

Системийн (3.19) илэрхийллийг ашиглан бид ойролцоо утгыг тодорхойлно В x (1) , Ву (1) , В z (1) W онгоцны бүрэн хурдны бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

(3.20)

Томъёо (3.20) нь дараахь зүйлийг харгалздаггүй тул эхний ойролцоо тооцоолол юм.

- антенны цацрагийн бодит хэврэг харагдах байдлыг нэрлэсэн хэмжээнээс хазайх;

- Доплер давтамжийн шилжилт, тусгах гадаргуугийн шинж чанараар тодорхойлогддог;

- дамжуулагчаас ялгарах хэлбэлзлийн долгионы уртын бодит утга.

Алдааны эхний бүрэлдэхүүн хэсэг нь цацрагийн бодит өнцгийн хазайлтыг нэрлэсэн утгаас нь хэмжиж, тэдгээрийн нэг хэсэг болох самбар дээрх компьютер эсвэл тусгай компьютерт эдгээр хазайлтыг засах замаар хүлээн зөвшөөрөгдөх хэмжээнд хүртэл бууруулж болно. PNC нь DISS-тай холбогдсон.

Алдааны хоёрдахь бүрэлдэхүүн хэсэг нь Доплер спектрийн хэв гажилт, түүний хамгийн их нь бага давтамж руу шилжсэний үр дүнд үүсдэг бөгөөд энэ нь антенны цацраг дахь ойлтын коэффициент o өөрчлөгдсөнөөс үүсдэг.

Тусгалын коэффициент a нь ерөнхийдөө тусгалын B өнцгөөс хамаардаг (Зураг 3.5) бөгөөд тусгалын янз бүрийн гадаргуугийн хувьд энэ хамаарал өөр байна (Зураг 3.6).

Зураг 3.6 - Янз бүрийн цацруулагч гадаргуугийн антенны цацрагийн тусгалын өнцгөөс тусгах коэффициентийн хамаарал.

Хамааралтай график нь дараах төрлийн гадаргуутай тохирч байна: I - далай, 7-8 оноо; P - ой; Ш - цас; IV - ногоон өвс; V - тэнгис, 1 оноо.

3.6-р зураг дээрх графикуудаас харахад тусгалын коэффициент нь далайн гадаргуугийн тусгалын өнцгөөс хамаарч хамгийн хүчтэй өөрчлөгддөг (график V) тул энэ үзэгдлийг ихэвчлэн "далайн эффект" гэж нэрлэдэг.

Үүний үр дүнд антенны цацраг дотор туссан дохионы спектр гажиг болж, бага давтамжийн хүч нэмэгдэж, өндөр давтамжийн хүч буурдаг, учир нь бага давтамж нь өндөр давтамжтай харгалзах цэгүүдээс илүү B тусгалын өнцгөөр цацарсан цэгүүдтэй тохирч байна. .

Үүний үр дүнд дэлхийн гадаргуугаас туссан дохионы спектр дэх хамгийн их хүч, улмаар спектрийн дундаж Доплер давтамж өөрчлөгддөг. Нүүлгэн шилжүүлэх үсрэлтийн хэмжээ нь 0-ээс 3% хооронд хэлбэлздэг бөгөөд тусгалын гадаргуугийн шинж чанараас шалтгаалан онгоцны хурдыг хэмжихэд алдаа гаргадаг.

Хэрэв бид d-ийн муруйн тусгалын өнцгийн эсрэг хоёр цэгийг авбал, жишээлбэл, тусгалын өөр өөр өнцөгт харгалзах. Б 1 ба IN 2, дараа нь эдгээр цэгүүдэд харгалзах тусгалын коэффициентүүдийн логарифмын зөрүү нь хоптой пропорциональ байх болно.

Энэ хамаарал дээр үндэслэн DISS-7 тоолуурт жишээ нь тусгалын гадаргуугийн шинж чанарын засварыг хоёр цацрагийн дагуу хүлээн авсан дохионы хүчийг (3.7-р зурагт 1 ба 4-р цацрагийн тусгал руу налуу) харьцуулж тооцдог. доорх гадаргуу өөр өөр өнцөгунадаг Б 3 ба IN 4. Хүлээн авах антенны дөрөв ба эхний цацрагийн хоорондох эрчим хүчний харьцааг тусгах гадаргуугийн шинж чанараар тодорхойлно.

Зураг 3.7 - DISS-7 антенны цацрагийн зохион байгуулалт

Энэ хамаарал нь Доплер спектрийн шилжилтийн хэмжээг тооцоолох боломжийг бидэнд олгодог А hop болон хүчдэлийн хэлбэрээр тоолууртай холбогдох системд гаргана Гхоп - Хэмжээ Ухоптой холбоотой Дхоп харьцаа

Ухоп = Кхоп* D хоп (3.21)

Хаана Кхоп нь тогтмол масштабын хүчин зүйл юм.

Бүрэн хурдны проекцын утгууд В x, ВЮ В z тусгах гадаргуугийн шинж чанараас шалтгаалсан Доплер спектрийн шилжилт, антенны цацрагийн бодит харах өнцөг ба дамжуулагчийн давтамжийн нэрлэсэн хэмжээнээс хазайлтыг харгалзан үзнэ.

DISS-7 тоолуурт үүнийг хүлээн зөвшөөрсөн В x = В x, В Y= Ву, В z = В z.

DISS-15 тоолуур дээр цацруулагч гадаргуугийн шинж чанарыг засах ажлыг LAND-SEA шилжүүлэгчээр гүйцэтгэдэг. “Газар” горим дахь масштабтай харьцуулахад (2.0 ± 0.3)%-иар өссөн байна.

Бүрэн хурдны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тооцоо В x, ВЮ В z нь DISS хэмжигчээр үүсгэсэн мэдээллийн дагуу самбар дээрх компьютер эсвэл тусгай навигацийн компьютерт хийгддэг.

3.4 Доплер эффектийн хэрэглээ

Доплер радар

Объектоос туссан дохионы давтамжийн өөрчлөлтийг хэмждэг радар. Давтамжийн өөрчлөлт дээр үндэслэн объектын хурдны радиаль бүрэлдэхүүнийг тооцоолно (объект ба радараар дамжин өнгөрөх шулуун шугам дээрх хурдны төсөөлөл). Доплер радарыг янз бүрийн хэрэглээнд ашиглаж болно: хурдыг тодорхойлох нисэх онгоц, хөлөг онгоц, машин, ус солир (үүл гэх мэт), далайн болон голын урсгал болон бусад объект.

Одон орон судлал

Зураг 3.8 - Доплер эффект ашиглан дэлхий нарыг тойрон эргэхийг нотолсон.

- Од, галактик болон бусад селестиел биетүүдийн хөдөлгөөний радиаль хурд нь спектрийн шугамын шилжилтээр тодорхойлогддог.

Доплер эффектийг спектрийн хэмжээнд ашиглах селестиел биетүүдтэдгээрийн радиаль хурдыг тодорхойлно. Гэрлийн чичиргээний долгионы уртын өөрчлөлт нь эх үүсвэрийн спектрийн бүх спектрийн шугамууд нь ажиглагчаас (улаан шилжилт) радиаль хурдыг холдуулсан бол урт долгион руу, харин чиглэл нь богино долгион руу шилждэг. радиаль хурд нь ажиглагч руу чиглэнэ (ягаан шилжилт). Хэрэв эх үүсвэрийн хурд нь гэрлийн хурдтай (300,000 км/с) харьцуулахад бага бол цацрагийн хурд нь гэрлийн хурдыг аливаа спектрийн шугамын долгионы уртын өөрчлөлтөөр үржүүлж, долгионы уртад хуваасантай тэнцүү байна. суурин эх үүсвэр дэх ижил шугам.

Оддын температурыг спектрийн шугамын өргөнийг нэмэгдүүлэх замаар тодорхойлно

Инвазив бус урсгалын хурдыг хэмжих

Доплер эффектийг шингэн ба хийн урсгалын хурдыг хэмжихэд ашигладаг. Энэ аргын давуу тал нь мэдрэгчийг урсгал руу шууд байрлуулах шаардлагагүй юм. Хурд нь хэт авианы цацрагийг орчны нэгэн төрлийн бус (суспензийн тоосонцор, үндсэн урсгалтай холилддоггүй шингэний дусал, хийн бөмбөлөг) дээр тараах замаар тодорхойлогддог.

Машины дохиолол

Тээврийн хэрэгслийн ойролцоо болон доторх хөдөлгөөнт объектуудыг илрүүлэх

Координатыг тодорхойлох

Коспас-Сарсат хиймэл дагуулын системд газар дээрх яаралтай тусламжийн дамжуулагчийн координатыг Доплер эффект ашиглан хиймэл дагуулаас хүлээн авсан радио дохиогоор тодорхойлдог.

4 . ЭНЭ ФИЗИК НӨЛӨӨНД СУУРИЛСАН ХЭМЖИЛГЭЭНИЙ ҮНЭНИЙГ ХЯЗГААРЧ БАЙГАА АЛДАГДЛЫН ЭХ ҮҮСВЭР

Энэ нөлөөллийн улмаас дараах төрлийн алдаа гарч болзошгүй.

Багаж / багажийн алдаа - ашигласан хэмжих хэрэгслийн алдаагаар тодорхойлогддог алдаа, үйл ажиллагааны зарчмын алдаа, масштабын тохируулгын алдаа, төхөөрөмжийн харагдах байдал дутмаг зэргээс үүдэлтэй алдаа;

Арга зүйн алдаа гэдэг нь аргын төгс бус байдлаас үүдэлтэй алдаа, түүнчлэн аргачлалын үндэс болсон хялбаршлаас үүдэлтэй алдаа;

Субъектив / оператор / хувийн алдаа - операторын анхаарал, төвлөрөл, бэлэн байдал болон бусад чанараас үүдэлтэй алдаа.

Алдааны гол эх үүсвэрүүд нь:

Температурын өөрчлөлтөөс шалтгаалан төхөөрөмжийн эд ангиудын механик деформаци;

Соронзон мэдрэгчийн эвдрэл;

Цахилгаан статик талбай;

Тоолууртай ойрхон байрладаг төхөөрөмжүүдийн соронзон орон нь тоолуурын металл бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нөлөөлдөг.

Доплер газрын хурд ба шилжилтийн өнцөг хэмжигч DISS-7 нь онгоцны XYZ координатын систем дэх газрын бүрэн хурдны векторын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тасралтгүй автоматаар тооцоолох зориулалттай.

Энэ нь векторуудын хоорондох босоо хавтгайд газрын хурд, гулзайлтын өнцөг, өнцгийг хэмжихтэй тэнцүү бөгөөд газрын хурдны вектор хаана байна, энэ нь газрын нийт хурдны векторын хэвтээ хавтгайд проекц юм.

DISS-7 нь PNK нислэг, навигацийн цогцолборын нэг хэсэг болгон ажилладаг бөгөөд дараах тактик, техникийн өгөгдөлтэй.

DISS-7-ийн тактик ба техникийн өгөгдөл:

Цацрагийн төрөл - тасралтгүй;

Хэвийн үед өндөр чанартай чичиргээний ялгарах давтамж цаг уурын нөхцөл, бусад цаг уурын нөхцөлд - МГц;

Дамжуулагчийн хүч тийм биш< 2 Вт;

Доплерын хэмжсэн давтамжийн хүрээ нь 1.5 цаг 32 кГц;

Антенны туяа солих давтамж 2.5 ± 0.25 Гц;

Тасралтгүй ажиллах хугацаа 12 цаг;

Ашиглалтын өндрийг 200-аас 20,000 м-ийн хооронд, өнхрөх ба налуу өнцгөөс ± 30 градусаас ихгүй, 20,000-аас 30,000 м-ийн өндөрт, > ± 5 градус биш;

Усны гадаргуу дээгүүр нисэх үед DISS-7 нь 2 цэгээс багагүй долгионоор хэмжилт хийдэг;

Хүлээн авагчийн мэдрэмж нь 113 дБ/мВт-аас муугүй;

Хэмжилтийн дундаж алдаа > 0.9% биш;

Тоолуурын жин 29 кг;

Ерөнхий хэмжээсүүд 666 x 406 x 231 мм;

Нийлүүлэлтийн хүчдэл:

~ 115 В, 400 Гц, одоогийн хэрэглээ 2 А хүртэл;

27 В, одоогийн хэрэглээ 2.5 А хүртэл;

Хэрэглэх нөхцөл:

Температур орчин, хасах 60-аас нэмэх 60 хэм хүртэл;

+ 35 ° C температурт агаарын харьцангуй чийгшил 98% -иас ихгүй байна;

Агаарын даралт биш< 15 мм рт. ст.

Одоогийн байдлаар бие даасан нисэх онгоцны навигацийн хэрэгсэл өргөн тархсан байна. Эдгээрт объектын хурдны векторын доплерометр орно. Тэдгээрийн хамгийн түгээмэл нь Доплер газрын хурд ба шилжилтийн өнцөг хэмжигч (DISS) юм.

Нисэх онгоцны газрын хурдыг ихэвчлэн гэж ойлгодог хэвтээ проекцдэлхийн гадаргуутай харьцуулахад түүний хурд. Газрын хурд W нь агаарын хурд V ба салхины U хурдтай навигацийн гурвалжингаар холбогддог ба агаарын болон газрын хурдны векторуудын хоорондох μ өнцгийг шилжилтийн өнцөг гэж нэрлэдэг, учир нь энэ нь салхинаас үүсдэг. Доплер тоолуур нь Доплер эффект дээр үндэслэн дэлхийн гадаргуугаас тусгагдсан дохионы давтамжийн спектрээс газрын хурдыг шууд тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь түүний хөдөлгөөний хурдаас хамааран объектоос туссан дохионы давтамжийг өөрчлөхөөс бүрддэг. объект.

Онгоцны хэвтээ нислэгийн үед цацрагийн чиглэлд W хурдны векторын хангалттай том проекцийг хангах, DISS чиглэлд гадаргуугаас мэдэгдэхүйц тусгалыг хадгалахын тулд гадаргуугийн налуу цацрагийг ашигладаг.

Цацрагийн талбайн гадаргуугийн цацруулагч шинж чанар нь ойролцоогоор ижил байвал ойсон дохионы давтамжийн спектрийн бүрхүүлийн хэлбэрийг босоо хавтгай дахь тоолуурын хэв маягийн хэлбэрээр тодорхойлно. Энэ тохиолдолд доод тэнхлэгийн чиглэлд тохирох спектрийн дунд давтамжийн дохио нь хамгийн их чадалтай байна.

Онгоцны газрын хурдыг хэмжихийн тулд Доплер спектрийн дундаж давтамжийг олох шаардлагатай Фw 0 . Хэрэв W вектор хэвтээ ба хэвтээ ба доторх ёроолын тэнхлэгтэй r өнцөг үүсгэвэл 0 босоо хавтгайд, дараа нь:

Хэрэв цацрагийн чиглэл нь хэвтээ хавтгайд В вектортай давхцаж байвал өнцөг g=0ба өсөлт хамгийн дээд хэмжээндээ хүрнэ:

Хэрэв би мэддэг бол уболон дотор 0 , дараа нь газрын хурд W-ийг шууд хэмжилтээр тодорхойлж болно Fw Тдавтамж хэмжигч ашиглан.

Нэг цацрагийн радио хурд хэмжигчийг хэмжилтийн нарийвчлал маш бага тул ашигладаггүй. Энэ алдаа нь юуны түрүүнд хэмжилтийн алдааны улмаас доод тэнхлэгийг W вектортой тааруулахгүй байгаатай холбоотой юм. Нэг цацраг төхөөрөмжөөр хурд хэмжихэд алдаа гарах хоёр дахь чухал шалтгаан бол онгоцны өнхрөх явдал юм. Энэ алдаа нь онгоцны өнхрөх зэрэг тус бүрийн бодит хурдаас 0.05%-ийн багажийн заалтын хазайлтад хүрдэг.

Онгоцны антенныг хэвтээ хавтгайд тогтворжуулах эсвэл тооцоолох төхөөрөмжид өгөгдлийг боловсруулахдаа өнхрөх залруулга хийх замаар өнхрөх алдааг нөхөж болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь нэг цацраг хэмжих аргын органик сул талыг арилгахгүйгээр тооцоолуурын нарийн төвөгтэй байдал, жинг бий болгодог бөгөөд үүнд хэмжсэн хэлбэлзлийн давтамжийн тогтвортой байдалд тавигдах өндөр шаардлагыг багтаасан болно.

Хурдны хэмжилтийн нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх хамгийн боломжийн арга бол хоёр, гурав, дөрвөн чиглэлд цацруулдаг олон цацрагт тоолуур ашиглах явдал юм.

Доплер эффект дээр суурилсан олон цацрагийн хурдны вектор хэмжигчийг нисэх онгоц, нисдэг тэрэг гэж хуваадаг. Нисэх онгоцны DISS-д хурдны векторын уртааш болон хөндлөн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хэмждэг бол нисдэг тэрэгний системд хурдны босоо бүрэлдэхүүнийг мөн хэмждэг. Нэмж дурдахад, DISS онгоцны хувьд хурдны векторын тэмдэг нь урьдчилан тодорхойгүй байдаг бөгөөд энэ нь нисдэг горимд тэг байж болно. Хэмжилтийн хурд ба хэмжилтийн таазны өндөр нь өөр өөр байдаг - нисэх онгоцны системийн хувьд тэдгээр нь хэдэн арван дахин их байдаг. Гэвч хурдны векторыг бүрэн хэмжих шаардлагатай тул нисдэг тэрэгний тоолуурын гаралт илүү их байдаг. DISS нисдэг тэргийг мөн сансрын хөлгүүдийг зөөлөн буулгахад ашигладаг бол нисэх онгоцыг удирдахад ашигладаг. далавчит пуужингуудба экранопланууд.

Зураг 4.1 - DISS-ийн блок диаграмм

Хялбаршуулсан блок диаграммыг зурагт үзүүлсэн хурдны вектор хэмжигч нь гурваас дөрвөн цацраг үүсгэдэг антенн төхөөрөмж, дамжуулагч, дохио боловсруулах төхөөрөмж, хурдны бүрэлдэхүүн хэсгийн тооцоолуур, дэлгэцийн төхөөрөмжийг багтаасан болно. Ихэвчлэн DISS өгөгдлийг системд шууд оруулдаг автомат удирдлагаЛА.

Хэвтээ нислэгийн олон цацрагт DISS-ийн ажиллах зарчмыг авч үзье, үүнд W вектор үргэлж урагш чиглэгддэг бөгөөд хурдны босоо бүрэлдэхүүн хэсэг байдаггүй. Гурав, дөрвөн цацраг ашиглах хэрэгцээг ойлгохын тулд эхлээд хоёр цацрагийн системийг судалж үзье.

Газрын хурд ба шилжилтийн өнцгийг хэмжихдээ антенны системийг хоёр антенны цацрагт тохирох хүлээн авагчийн сувгийн гаралтын дохионы спектрийг нэгтгэх хүртэл эргүүлнэ. Энэ тохиолдолд цацрагийн тэгш хэмийн тэнхлэг нь W вектортой, энэ тэнхлэг ба онгоцны тэнхлэгийн хоорондох өнцөгтэй тохирч байна. өнцөгтэй тэнцүүнураах c. Давхар цацрагийн системийн нарийвчлал нь нэг цацрагийн системийнхээс өндөр байдаг, учир нь антенныг эргүүлэх үед цацрагууд нь ижил давтамжийн шугамыг шулуун шугамтай ойролцоо өнцгөөр огтолж, энэ нь системийн илүү мэдрэмтгий байдлыг хангадаг. .

Хэрэв хэмжилтийн явцад давтамжийн тэгш байдал Fw 1 Тэгээд Fw 2 буруу тогтоогдсон бол энэ нь шилжилтийн өнцгийг тодорхойлоход алдаа гаргахад хүргэдэг боловч нэг цацрагийн системээс бараг 30 дахин бага байдаг. Гэсэн хэдий ч өнхрөхөөс үүдэлтэй алдаа нь нэг цацрагийн системийн алдаатай ойролцоогоор ижил, өөрөөр хэлбэл үндэслэлгүй өндөр хэвээр байна.

Урд болон хойш чиглэсэн цацраг бүхий хоёр талын системийг ашиглах үед газрын хурдны хэмжилтийн нарийвчлал ихээхэн сайжирдаг. Энэхүү дизайны шийдэл нь газрын хурдны хэмжилтийн алдааг дахин 3-5 дахин бууруулах боломжтой болгодог. Гэсэн хэдий ч шилжилтийн өнцгийн хэмжилтийн алдаа нь нэг цацрагийн системийн алдаатай бараг ижил хэвээр байна.

Мэдээжийн хэрэг, зөрөх өнцөг болон газрын хурдны хэмжилтийн нарийвчлалыг нэгэн зэрэг нэмэгдүүлэх нь зөвхөн системд гурав, дөрвөн цацрагийг ашиглах замаар л хүрэх боломжтой.

Антенны системийг эргүүлэх замаар давтамжийн зөрүүний тэгш байдлыг олж авснаар агаарын хөлгийн тэнхлэгтэй харьцуулахад антенны системийн байрлалаас зөрөх өнцөг, хэмжсэн зөрүүний давтамжаас газрын хурдыг тодорхойлох боломжтой.

Антенны систем нь онгоцны тэнхлэгтэй харьцуулахад хөдөлгөөнгүй үед W ба μ-ийн утгыг тооцоолох төхөөрөмж ашиглан энгийн тэгшитгэлийг шийдэх замаар олно.

Дөрвөн цацрагийн систем нь урт ба хөндлөн хоёр цацрагийн системийн давуу талыг хослуулсан бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн уртааш ба хөндлөн өнхрөхөөс шалтгаалсан алдааг мэдэгдэхүйц бууруулдаг тул тэдгээрийн нөлөөллийг эсрэгээр нь Доплерийн шилжилтийг хасах замаар бараг нөхдөг. чиглэсэн цацрагууд. Онгоцны тэнхлэг хэвтээ хавтгайд хазайх үед Доплерийн шилжилтийн өөрчлөлтөд өндөр мэдрэмжтэй байдаг бөгөөд энэ нь шилжилтийн өнцөг эсвэл хөндлөн хурдны бүрэлдэхүүн хэсгийг өндөр нарийвчлалтайгаар олох боломжийг олгодог. Системийн том давуу тал нь богино хугацааны давтамжийн тогтвортой байдалд тавигдах шаардлагыг багасгах явдал юм, учир нь харилцан үйлчлэлийн сувгийн дохио нь ойролцоогоор ижил зайнаас ирдэг бөгөөд тэдгээрийн цагийн шилжилт бага байдаг. Гурван цацрагийг системд ашиглах үед бараг ижил үр дүнг авч болно.

DISS-ийн техникийн бүтэц нь сонгосон цацрагийн горимоос ихээхэн хамаардаг. Одоогийн байдлаар модуляцгүй эсвэл давтамжийн модуляцтай тасралтгүй цацрагийн системүүд, түүнчлэн бага ба өндөр ажлын циклийн импульсийн цацраг бүхий системийг ашиглаж байна.

Модуляцигүй тасралтгүй цацрагийн системийн гол давуу тал нь нэг давтамжийн зурваст туссан дохионы спектрийн концентраци нь дохионы энергийг бүрэн ашиглах, түүнчлэн дамжуулагч, хүлээн авагч, индикаторын харьцангуй энгийн загвар юм. Энэ системийн сул тал нь маш их юм өндөр түвшиндуу чимээ нь фаз ба далайцаар өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь хүлээн авагчийн мэдрэмжийг бууруулахад хүргэдэг.

Дуу чимээний нөлөөллийг багасгахын тулд давтамж эсвэл импульсийн модуляц бүхий системийг ашигладаг. Давтамжийн модуляц илүү өргөн тархсан.

Импульсийн цацрагийг ашиглахын тулд нэг онгоцонд хоорондоо зайтай хоёр антен ашигладаг. Энэ арга нь системийг илүү хүнд, илүү төвөгтэй болгодог.

DISS-ийг ялангуяа инерцийн навигацийн систем, агаарын хурд мэдрэгч, босоо чиглэл, өнцгийн зай хэмжигч, богино зайн навигацийн систем, алсын зайн навигацийн радио систем, самбар дээрх радар зэрэг навигацийн төхөөрөмжтэй хослуулан ашиглах нь найдвартай байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлэх боломжтой. нислэгийн удирдлагын нарийвчлал, тиймээс радио хурд хэмжигч нь нислэгийн навигацийн системийн салшгүй элемент болсон.

ДҮГНЭЛТ

Доплер эффект нь шинжлэх ухаан болон өдөр тутмын амьдралд өргөн хэрэглэгддэг. Дэлхий даяар үүнийг цагдаагийн радаруудад хурд хэтрүүлсэн замын хөдөлгөөний зөрчил гаргасан хүмүүсийг барьж, торгох зорилгоор ашигладаг. Радарын буу нь радио долгионы дохиог (ихэвчлэн VHF эсвэл богино долгионы мужид) гаргадаг бөгөөд энэ нь таны машины төмөр их биеийг тусгадаг. Доплер давтамжийн шилжилтийн тусламжтайгаар дохио нь радар руу буцаж ирдэг бөгөөд түүний утга нь тээврийн хэрэгслийн хурдаас хамаарна. Уг төхөөрөмж нь ирж буй болон гарах дохионы давтамжийг харьцуулснаар таны машины хурдыг автоматаар тооцож дэлгэцэн дээр харуулдаг.

Доплер эффект нь астрофизикийн хувьд арай илүү эзотерик хэрэглээг олсон: ялангуяа Эдвин Хаббл анх удаа шинэ телескопоор ойролцоох галактикуудын зайг хэмжиж, тэдгээрийн атомын цацрагийн спектрийн улаан Доплер шилжилтийг нэгэн зэрэг илрүүлсэн. галактикууд биднээс холдож байна гэж дүгнэсэн. Үнэн хэрэгтээ энэ нь нүдээ аниад гэнэт танил загварын машины хөдөлгүүрийн өнгө нь шаардлагатай хэмжээнээс доогуур байгааг сонсоод машин холдож байна гэж дүгнэсэн шиг тодорхой дүгнэлт байв. чи. Хаббл мөн галактик хол байх тусам улаан шилжилт (мөн биднээс хурдан холдох тусам) хүчтэй болохыг олж мэдээд орчлон ертөнц тэлж байгааг ойлгосон. Энэ бол Их тэсрэлтийн онол руу чиглэсэн анхны алхам байв.

Хамгийн гайхалтай зүйл бол Доплер эффект нь цацраг идэвхт цацраг шиг хэлбэлзлийн давтамж асар их, эх үүсвэр ба шингээгчийн харьцангуй хурд секундэд ердөө миллиметр байх тохиолдолд ажилладаг. Өөрөөр хэлбэл, Доплер эффектийн улмаас гамма квантуудын энерги маш бага хэмжээгээр өөрчлөгддөг. Үүнийг цөмийн гамма резонансын спектрометр (Mössbauer спектрометр) -д ашигладаг.

АШИГЛАСАН Уран зохиолын үр дүнгийн ЖАГСААЛТЭХ СУРВАЛЖ

1 Жексон Р.Г. Хамгийн сүүлийн үеийн мэдрэгч, 2007. - 352 х.

2 Флеров А.Г. Доплер төхөөрөмж ба навигацийн систем / A. G. Flerov, V. G. Timofeev - M.: Transport, 1987. - 191 p.

3 Красильников A. S. Агаар, ус ба хэт авианы долгион хатуу бодис/ A. S. Красильников - 3-р хэвлэл. - М., 1960. - 327 х.

4 Эночович A. S. Физикийн товч лавлах ном / A. S. Эночович - 2-р хэвлэл. - М.: төгссөн сургууль, 1976. - 288 х.

5 Осипов M. L. Радио инженерчлэл / M. L. Осипов. - М., 1995.

6 Bunkin B.V. ZhTP-д бичсэн захидал / B.V. Bunkin. - М., 1989.

7 Ван мод, Г. Илрүүлэх, тооцоолох, модуляцлах онол / Г. Ван мод. - К., 1987. - 187 х.

8 Тихонов V.I. Оновчтой дохио хүлээн авах / V.I. - М., 1979. - 153 с.

9 Куликов Е.И. Хөндлөнгийн фон дахь дохионы параметрүүдийг тооцоолох / E.I. Куликов, A.P. Трифонов. - М., 1983. - 97 с.

Allbest.ru дээр нийтлэгдсэн

Үүнтэй төстэй баримт бичиг

Гироскопийн чиг баримжаа, навигацийн системээс (GSOiN) мэдээллийг хэмжих аргуудын тодорхойлолт. Моссбауэр эффектийг жижиг зай, хурд, өнцгийг хэмжихэд ашиглах. Mössbauer эффект дээр үндэслэн GSOiN-ээс мэдээлэл авах төхөөрөмжийг хөгжүүлэх.

дипломын ажил, 2011 оны 04-р сарын 29-нд нэмэгдсэн


Хэт авианы (АНУ) төхөөрөмж ашиглах. Доплер эффектийн мөн чанар. Хэт авианы чичиргээний бүх нийтийн дамжуулагч. Дамжуулах явцад анхаарлаа төвлөрүүлэх санах ойтой дижитал саатал. Орчин үеийн хэт авианы сканнерын аналог зам. Цуурай дохионы логарифмын хувиргалт.

туршилт, 2011 оны 01-р сарын 14-нд нэмэгдсэн


Физик хэмжигдэхүүнийг цахилгаан хэмжигдэхүүн болгон хувиргах замаар хэмжих системийн судалгаа. Рекомбинацын долгион дээр суурилсан давтамж мэдрэгчийн ажиллах зарчим, түүний тохируулгын онцлог. Ашиглалтын давтамжийн хүрээ. Төхөөрөмжийн функциональ диаграмм.

курсын ажил, 2018-09-01 нэмэгдсэн


Цусны урсгалын хурд, чиглэлийг хэмжих хэрэгцээ. Доплерийн аргууд ба төхөөрөмжүүд. Хоёр хэмжээст дүрслэл бүхий доплер систем. Цусны урсгалыг хэмжих төхөөрөмжид зориулсан хэт авианы мэдрэгчийн цахилгаан хэлхээний диаграммыг боловсруулах.

дипломын ажил, 2010 оны 05-р сарын 07-нд нэмэгдсэн


Раман гэрлийн сарнилын нөлөөг илрүүлэх (Раман эффект). Оптик шилэнд шугаман бус үзэгдлийг ашигладаг шилэн кабелийн холбооны шугамд оптик өсгөгч ашиглах (тарсан эффект). Хэрэглээний диаграмм, төхөөрөмжийн төрөл, онцлог.

хураангуй, 2013/12/29 нэмэгдсэн


Цахилгааны аргуудхудалдаанд байгаа мэдрэгч ашиглан физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих. Сувгийн үндсэн төрлүүдийн техник хангамжийн хэрэгжилт, харилцаа холбооны системийн бүтэц, мэдээллийн эх сурвалж, хэрэглэгчдийн (интерфейс) мэдээллийн нийцтэй байдлыг хангах.

туршилт, 2011 оны 02-р сарын 22-нд нэмэгдсэн


Тоон хэмжих хэрэгслийн ангилал, дохионы цагийг хэмжих төхөөрөмжийн блок диаграммыг боловсруулах. Үндсэн микроконтроллерийн тодорхойлолт ба програм хангамж. Төхөөрөмжийг хянах, оношлох техник хангамж, програм хангамжийн хэрэгсэл.

дипломын ажил, 2010 оны 10-р сарын 20-нд нэмэгдсэн


Керр цахилгаан оптик эффектийн мөн чанар. Анизотроп орчинд гэрлийн тархалт. Цахилгаан хэлхээний схемийн бүрэлдэхүүн хэсэг ба оролтын өсгөгчийн элементүүдийн тооцоо. Аналог-тоон хөрвүүлэгчийн элементүүдийн тодорхойлолт, индикаторын хамт оруулах.

Тэдний эх үүсвэрийн хөдөлгөөн ба/эсвэл хүлээн авагчийн хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй хүлээн авагч бүртгэгдсэн. Ажиглагчийн хажуугаар дуут дохиотой машин өнгөрөхийг практик дээр ажиглахад хялбар байдаг. Дуут дохио тодорхой аялгуу үүсгэдэг бөгөөд энэ нь өөрчлөгддөггүй гэж бодъё. Ажиглагчтай харьцуулахад машин хөдлөхгүй байх үед тэр дуут дохионы дууг яг сонсдог. Гэвч хэрэв машин ажиглагч руу ойртвол дууны долгионы давтамж нэмэгдэж (мөн урт нь багасах болно), ажиглагч нь дохиоллын дохионоос илүү өндөр дууг сонсох болно. Ажиглагчийн хажуугаар машин өнгөрөх үед тэр дохиоллын яг л дууг сонсох болно. Машин цааш явж, ойртохын оронд холдох үед ажиглагч дууны долгионы давтамж бага (мөн үүний дагуу урт урт) зэргээс болж бага аяыг сонсох болно.

Аливаа орчинд (жишээлбэл, дуу чимээ) тархаж буй долгионы хувьд энэ орчинтой харьцуулахад долгионы эх үүсвэр ба хүлээн авагчийн хөдөлгөөнийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Цахилгаан соронзон долгионы хувьд (гэрэл гэх мэт) тархах ямар ч орчин шаардлагагүй бол эх үүсвэр ба хүлээн авагчийн харьцангуй хөдөлгөөн чухал юм.

Цэнэглэгдсэн бөөмс харьцангуй хурдтай орчинд хөдөлдөг тохиолдол бас чухал юм. Энэ тохиолдолд Доплер эффекттэй шууд холбоотой Черенковын цацрагийг лабораторийн системд бүртгэдэг.

Хаана е 0 нь эх үүсвэрээс долгион ялгаруулах давтамж, в- орчинд долгион тархах хурд; v- долгионы эх үүсвэрийн орчинтой харьцуулахад хурд (эх үүсвэр хүлээн авагч руу ойртвол эерэг, холдох бол сөрөг).

Тогтмол хүлээн авагчаар бүртгэгдсэн давтамж

у- хүлээн авагчийн орчинтой харьцуулахад хурд (эх үүсвэр рүү хөдөлж байвал эерэг).

Томъёо (1)-ийн давтамжийн утгыг томьёо (2) болгон орлуулснаар бид ерөнхий тохиолдлын томъёог олж авна.

Хаана -тай- гэрлийн хурд, v- хүлээн авагч ба эх үүсвэрийн харьцангуй хурд (хэрэв тэд бие биенээсээ холдвол эерэг).

Доплер эффектийг хэрхэн ажиглах вэ

Энэ үзэгдэл нь аливаа хэлбэлзлийн үйл явцын онцлог шинж чанартай тул дуу чимээг ажиглахад маш хялбар байдаг. Дууны чичиргээний давтамжийг чихний давтамж гэж хүлээн авдаг. Хурдан хөдөлж буй машин таны хажуугаар өнгөрч, дуут дохио эсвэл зүгээр л дуугарах чимээ гаргахыг хүлээх хэрэгтэй. Машин чам руу ойртоход дууны өндөр өндөр болж, машин тан руу ирэхэд огцом буурч, цааш явах тусам машин дуугарах чимээг сонсох болно.

Өргөдөл

Доплер радар

Холбоосууд

• Далайн урсгалыг хэмжихийн тулд Доплер эффект ашиглах

Викимедиа сан.

2010 он.

Бусад толь бичгүүдэд "Доплерийн шилжилт" гэж юу болохыг хараарай.Доплерийн шилжилт

- Doplerio poslinkis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Доплерийн шилжилт; Доплер шилжилт вок. Doppler Verschiebung, f rus. Доплерийн шилжилт, м; Доплер шилжилт, n pranc. déplacement Doppler, м; déviation Doppler, f … Физикос терминų žodynasДоплер давтамжийн шилжилт - Doplerio dažnio poslinkis statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: engl. Доплер давтамжийн шилжилт; Доплер давтамжийн шилжилт вок. Doppler Frequenzverschiebung, f rus. Доплер давтамжийн шилжилт, м; Доплер давтамжийн шилжилт, n……

Радиоэлектроникийн нэр томъёо Спектрийн шугамын улаан шилжилтхимийн элементүүд

улаан (урт долгионы урт) тал руу. Энэ үзэгдэл нь Доплер эффект эсвэл таталцлын улаан шилжилтийн илэрхийлэл эсвэл хоёулангийнх нь хослол байж болно. Спектрийн шилжилт... Википедиа Цахилгаан дахь шугамын долгионы уртыг (l) нэмэгдүүлэх. маг. эх спектр (шугамуудын спектрийн улаан хэсэг рүү шилжих) лавлагаа спектрийн шугамтай харьцуулахад. Тооны хувьд K. s. z=(lprin lsp)/lsp утгаар тодорхойлогддог, энд lsp ба lprin... ...

Физик нэвтэрхий толь бичиг

Квант (фотон) эсвэл бусад энгийн бөөмс (электрон эсвэл протон гэх мэт) таталцлын талбарт унах үед таталцлын цэнхэр шилжилт (доод хэсэгт байрлах шар одны үүсгэсэн ... Wikipedia) Давтамжийн бууралтцахилгаан соронзон цацраг , Доплер эффектийн нэг илрэл. Нэр нь "К. Хамт." спектрийн харагдах хэсэгт энэ үзэгдлийн үр дүнд шугамууд нь түүний улаан төгсгөл рүү шилждэг тул; K. s. ажиглагдсан.......

Хэлбэлзлийн эх үүсвэр болон ажиглагч бие биентэйгээ харьцангуй хөдөлж байх үед ажиглагчийн мэдэрдэг хэлбэлзлийн давтамж w эсвэл долгионы уртын өөрчлөлт. Д-ийн үүсэл. Тайлбарлах хамгийн хялбар арга бол дараах явдал юм. жишээ. Хөдөлгөөнгүй эх үүсвэр ялгаруулж байг... Цахилгаан дахь шугамын долгионы уртыг (l) нэмэгдүүлэх. маг. эх спектр (шугамуудын спектрийн улаан хэсэг рүү шилжих) лавлагаа спектрийн шугамтай харьцуулахад. Тооны хувьд K. s. z=(lprin lsp)/lsp утгаар тодорхойлогддог, энд lsp ба lprin... ...

Харьцангуйн онолууд нь орчин үеийн физикийн онолын үндсэн чухал хэсэг юм. Тусгай (тусгай) ба ерөнхий гэсэн хоёр үндсэн онол байдаг. Хоёуланг нь А.Эйнштейн, ялангуяа 1905 онд, ерөнхий 1915 онд бүтээсэн. Орчин үеийн физикт, ялангуяа... ... Коллиерийн нэвтэрхий толь бичиг

Сансар огторгуйн биетүүдээс гарч буй радио ялгаруулалтыг шинжлэн судалдаг одон орон судлалын салбар. Олон сансрын биетүүд Дэлхийд хүрдэг радио долгионыг ялгаруулдаг: эдгээр нь нарны гаднах давхарга, гаригийн агаар мандал, од хоорондын хийн үүл юм. Коллиерийн нэвтэрхий толь бичиг

Нар шиг халуун гэрэлтдэг тэнгэрийн биетүүд. Одууд хэмжээ, температур, гэрэлтэлтээрээ ялгаатай байдаг. Олон талаараа Нар бол ердийн од боловч бусад бүх оддоос хамаагүй илүү тод, том юм шиг санагддаг, учир нь энэ нь... ... Коллиерийн нэвтэрхий толь бичиг

Уян долгионы Доплер эффект нь тодорхой сонгосон лавлах хүрээ болж үйлчилдэг орчин дахь уян долгионы тархалтын хурд тогтмол байдгаас шалтгаална. Цахилгаан соронзон долгионы хувьд ийм зориулалтын лавлах хүрээ (дунд) байхгүй бөгөөд цахилгаан соронзон долгионы Доплер эффектийн тайлбарыг зөвхөн энэ хүрээнд өгөх боломжтой. тусгай онолхарьцангуйн онол.

Эх сурвалжаа өгөөч Схөдөлгөөнгүй хүлээн авагч руу хурдтайгаар ойртож байна Р. Энэ тохиолдолд эх үүсвэр нь хүлээн авагчийн чиглэлд давтамжтай (байгалийн давтамж) цахилгаан соронзон импульс үүсгэдэг. Эх сурвалжтай холбоотой жишиг хүрээн дэх дараалсан хоёр импульсийн хоорондох хугацааны интервал нь тэнцүү байна. Эх үүсвэр хөдөлж байгаа тул хөдөлж буй цагийг удаашруулах нөлөөгөөр хүлээн авагчтай холбоотой суурин лавлах хүрээн дэх харгалзах хугацаа илүү их байх болно, тухайлбал

, (40.1)

Хүлээн авагчтай холбоотой жишиг хүрээн дэх зэргэлдээ импульсийн хоорондох зай нь тэнцүү байх болно

. (40.2)

Дараа нь хүлээн авагчийн хүлээн авсан импульсийн давталтын хурд нь , эсвэл тэнцүү байх болно

. (40.3)

Үүссэн томъёо (40.3) нь тохирч байна уртааш Доплер эффект, энэ нь хоёр үзэгдлийн үр дагавар юм: хөдөлж буй цаг удаашрах, эх үүсвэр ба хүлээн авагчийн хоорондох зайны өөрчлөлттэй холбоотой импульсийн "шахалт" (эсвэл гадагшлах). Хэрэв эх үүсвэр ойртож байвал (харгалзаж үзсэн тохиолдолд) хүлээн авсан цахилгаан соронзон долгионы давтамж нэмэгдэх болно (), хэрэв энэ нь холдох юм бол (энэ тохиолдолд хурдны тэмдэг эсрэгээр өөрчлөгдөнө).

Хэрэв хурд нь гэрлийн хурдаас хамаагүй бага бол (40.3) -ийг ойролцоогоор томъёогоор (харьцангуй бус ойролцоо) сольж болно.

. (40.4)

Ерөнхий тохиолдолд, эх үүсвэрийн хурдны вектор нь хүлээн авагч руу чиглэсэн (харах шугам) өнцөг үүсгэх үед (40.3) томъёоны хурдыг түүний проекцоор солих шаардлагатай. харааны шугам руу, дараа нь хүлээн авсан цахилгаан соронзон долгионы давтамжийг илэрхийллээр тодорхойлно

. (40.5)

Сүүлчийн илэрхийллээс харахад эх үүсвэр нь хүлээн авагч руу чиглэсэн чиглэлд перпендикуляр хөдөлж байвал () хөндлөн Доплер эффект ажиглагдана.

, (40.6)

Хүлээн авагчийн хүлээн авсан давтамж нь эх үүсвэрийн байгалийн давтамжаас үргэлж бага байдаг (). Хөндлөн нөлөө нь хөдөлгөөнт цагийг удаашруулж буй шууд үр дагавар бөгөөд уртын дагуухаас хамаагүй сул байдаг.

Уртааш Доплер эффект нь объектын хурдыг тодорхойлохын тулд байршилд ашиглагддаг. Хөдөлгөөнт объектуудтай харилцаа холбоог зохион байгуулахдаа Доплер давтамжийн шилжилтийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Доплер эффект ашиглан давхар оддыг нээсэн. 1929 онд Америкийн одон орон судлаач Э.Хаббл алс холын галактикуудын цацрагийн спектрийн шугамууд урт долгионы урт руу (сансар судлалын улаан шилжилт) шилждэг болохыг олж мэдсэн. Улаан шилжилт нь Доплер эффектийн үр дүнд үүсдэг бөгөөд алс холын галактикууд биднээс холдож байгааг харуулж байгаа бөгөөд галактикуудын холдох хурд нь тэдгээрийн зайтай пропорциональ байна.

Хаббл тогтмол хаана байна.

Долгионуудын эх үүсвэр зүүн тийшээ хөдөлдөг. Дараа нь зүүн талд долгионы давтамж өндөр (илүү), баруун талд - бага (бага) болж, өөрөөр хэлбэл долгионы эх үүсвэр нь түүний ялгаруулж буй долгионыг гүйцэх юм бол долгионы урт буурдаг. Хэрэв үүнийг арилгавал долгионы урт нэмэгдэнэ.

Доплер эффект- хүлээн авагчийн тэмдэглэсэн долгионы давтамж, уртын өөрчлөлт нь тэдгээрийн эх үүсвэрийн хөдөлгөөн ба / эсвэл хүлээн авагчийн хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй.

Үзэгдлийн мөн чанар

Ажиглагчийн хажуугаар дуут дохиотой машин явж байх үед Доплер эффектийг практикт ажиглахад хялбар байдаг. Дуут дохио тодорхой аялгуу үүсгэдэг бөгөөд энэ нь өөрчлөгддөггүй гэж бодъё. Ажиглагчтай харьцуулахад машин хөдлөхгүй байх үед тэр дуут дохионы дууг яг сонсдог. Гэвч хэрэв машин ажиглагч руу ойртвол дууны долгионы давтамж нэмэгдэж (мөн урт нь багасах болно), ажиглагч нь дохиоллын дохионоос илүү өндөр дууг сонсох болно. Ажиглагчийн хажуугаар машин өнгөрөх үед тэр дохиоллын яг л дууг сонсох болно. Машин цааш явж, ойртохын оронд холдох үед ажиглагч дууны долгионы давтамж бага (мөн үүний дагуу урт урт) зэргээс болж бага аяыг сонсох болно.

Цэнэглэгдсэн бөөмс харьцангуй хурдтай орчинд хөдөлдөг тохиолдол бас чухал юм. Энэ тохиолдолд Доплер эффекттэй шууд холбоотой Черенковын цацрагийг лабораторийн системд бүртгэдэг.

Математик тайлбар

Хэрэв долгионы эх үүсвэр нь орчинтой харьцуулахад хөдөлдөг бол долгионы оройн хоорондох зай (долгионы урт) нь хөдөлгөөний хурд, чиглэлээс хамаарна. Хэрэв эх үүсвэр нь хүлээн авагч руу шилжвэл, өөрөөр хэлбэл, түүний ялгаруулж буй долгионыг гүйцэж байвал долгионы урт нь холдвол долгионы урт нэмэгдэнэ;

,

хаана нь долгион ялгаруулдаг давтамж, орчин дахь долгионы тархалтын хурд, долгионы эх үүсвэрийн орчинтой харьцуулахад хурд (эх үүсвэр нь хүлээн авагч руу ойртвол эерэг, холдох бол сөрөг).

Тогтмол хүлээн авагчаар бүртгэгдсэн давтамж

Хүлээн авагчийн дундажтай харьцуулахад хурд хаана байна (эх үүсвэр рүү шилжвэл эерэг).

Томъёо (2) дахь томъёоны (1) давтамжийн утгыг орлуулснаар бид ерөнхий тохиолдлын томъёог авна.

гэрлийн хурд хаана байна, хүлээн авагч (ажиглагч) -тай харьцуулахад эх үүсвэрийн хурд, хүлээн авагчийн лавлах систем дэх эх үүсвэр рүү чиглэсэн чиглэл ба хурдны вектор хоорондын өнцөг. Хэрэв эх үүсвэр нь ажиглагчаас радиаль байдлаар холдож байгаа бол , ойртож байгаа бол - .

Харьцангуй Доплер эффект нь хоёр шалтгааны улмаас үүсдэг.

• эх үүсвэр ба хүлээн авагчийн харьцангуй хөдөлгөөнтэй давтамжийн өөрчлөлтийн сонгодог аналог;

Сүүлчийн хүчин зүйл нь долгионы вектор ба эх үүсвэрийн хурдны хоорондох өнцөг нь -тэй тэнцүү байх үед хөндлөн Доплер эффект үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд давтамжийн өөрчлөлт нь сонгодог аналоггүй цэвэр харьцангуй нөлөө юм.

Доплер эффектийг хэрхэн ажиглах вэ

Энэ үзэгдэл нь аливаа долгион, бөөмийн урсгалын онцлог шинж чанартай тул дуу чимээг ажиглахад маш хялбар байдаг. Дууны чичиргээний давтамжийг чихний давтамж гэж хүлээн авдаг. Хурдан хөдөлж буй машин эсвэл галт тэрэг таны хажуугаар өнгөрч, дуут дохио эсвэл зүгээр л дуугарах чимээ гарахыг хүлээх хэрэгтэй. Машин чам руу ойртоход дууны өндөр өндөр болж, машин тан руу ирэхэд огцом буурч, цааш явах тусам машин дуугарах чимээг сонсох болно.

Өргөдөл

• Доплер радар нь объектоос туссан дохионы давтамжийн өөрчлөлтийг хэмждэг радар юм. Давтамжийн өөрчлөлт дээр үндэслэн объектын хурдны радиаль бүрэлдэхүүнийг тооцоолно (объект ба радараар дамжин өнгөрөх шулуун шугам дээрх хурдны төсөөлөл). Доплер радарыг янз бүрийн чиглэлээр ашиглаж болно: нисэх онгоц, хөлөг онгоц, машин, гидрометеор (жишээлбэл, үүл), далайн болон голын урсгал болон бусад объектын хурдыг тодорхойлох.

• Одон орон судлал
  • Од, галактик болон бусад селестиел биетүүдийн хөдөлгөөний радиаль хурд нь спектрийн шугамын шилжилтээр тодорхойлогддог. Доплер эффектийг ашиглан тэдгээрийн радиаль хурдыг селестиел биетүүдийн спектрээс тодорхойлно. Гэрлийн чичиргээний долгионы уртын өөрчлөлт нь эх үүсвэрийн спектрийн бүх спектрийн шугамууд нь ажиглагчаас (улаан шилжилт) радиаль хурдыг холдуулсан бол урт долгион руу, харин чиглэл нь богино долгион руу шилждэг. түүний радиаль хурд нь ажиглагч руу чиглэнэ (ягаан шилжилт). Хэрэв эх үүсвэрийн хурд нь гэрлийн хурдтай (300,000 км/с) харьцуулахад бага бол цацрагийн хурд нь гэрлийн хурдыг аливаа спектрийн шугамын долгионы уртын өөрчлөлтөөр үржүүлж, долгионы уртад хуваасантай тэнцүү байна. суурин эх үүсвэр дэх ижил шугам.
  • Оддын температурыг спектрийн шугамын өргөнийг нэмэгдүүлэх замаар тодорхойлно
• Инвазив бус урсгалын хурдыг хэмжих. Доплер эффектийг шингэн ба хийн урсгалын хурдыг хэмжихэд ашигладаг. Энэ аргын давуу тал нь мэдрэгчийг урсгал руу шууд байрлуулах шаардлагагүй юм. Хурд нь хэт авианы цацрагийг орчны нэгэн төрлийн бус (суспензийн тоосонцор, үндсэн урсгалтай холилддоггүй шингэний дусал, хийн бөмбөлөг) дээр тараах замаар тодорхойлогддог.
• Аюулгүй байдлын дохиолол. Хөдөлж буй объектуудыг илрүүлэхийн тулд
• Координатыг тодорхойлох. Коспас-Сарсат хиймэл дагуулын системд газар дээрх яаралтай тусламжийн дамжуулагчийн координатыг Доплер эффект ашиглан хиймэл дагуулаас хүлээн авсан радио дохиогоор тодорхойлдог.

Урлаг, соёл

• Америкийн "Том тэсрэлтийн онол" инээдмийн цувралын 1-р улирлын 6-р ангид доктор Шелдон Купер Хэллоуины баярт оролцохдоо Доплер эффектийг бэлгэдсэн хувцас өмссөн байна. Гэсэн хэдий ч тэнд байгаа бүх хүмүүс (түүний найзуудаас бусад нь) түүнийг тахө гэж боддог.

Тэмдэглэл

Мөн үзнэ үү

Холбоосууд

• Далайн урсгалыг хэмжихийн тулд Доплер эффект ашиглах

Викимедиа сан.

Бусад толь бичгүүдээс "Доплер эффект" гэж юу болохыг хараарай.

Доплер эффект- Доплер эффект Дамжуулагч нь хүлээн авагчтай харьцуулахад эсвэл эсрэгээр шилжих үед тохиолддог давтамжийн өөрчлөлт. [Л.М. Невдяев. Харилцаа холбооны технологи. Англи Орос тайлбар толь бичиглавлах. Ю.М. Горностаева. Москва… Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

Доплер эффект- Doplerio reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Доплер эффект вок. Доплер эффект, m rus. Доплер эффект, м; Доплер үзэгдэл, n pranc. effet Doppler, m … Физикос терминų žodynas

Доплер эффект- Doppler io efektas statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. Доплер эффект вок. Доплер эффект, m rus. Доплер эффект, м; Доплер эффект, м pranc. effet Doppler, m ryšiai: sinonimas – Doplerio efektas … Automatikos terminų žodynas

Доплер эффект- Doplerio efektas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Spinduliuotės stebimo bangos ilgio pasikeitimas, šaltiniui judent stebėtojo atžvilgiu. attikmenys: англи хэл. Доплер эффект вок. Доплер эффект, m rus. Доплер эффект, м; Доплер эффект, м... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Доплер эффект- Doplerio efektas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Matuojamosios spinduliuotės dažnio pokytis, atsirandantis dėl reliatyviojo judesio tarp pirminio ar antrinio šaltinio irtojosteb. attikmenys: англи хэл. Доплер эффект вок... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Долгионуудын эх үүсвэр зүүн тийшээ хөдөлдөг. Дараа нь зүүн талд долгионы давтамж өндөр (илүү), баруун талд - бага (бага) болж, өөрөөр хэлбэл долгионы эх үүсвэр нь түүний ялгаруулж буй долгионыг гүйцэх юм бол долгионы урт буурдаг. Хэрэв үүнийг арилгавал долгионы урт нэмэгдэнэ.

Доплер эффект- хүлээн авагчийн тэмдэглэсэн долгионы давтамж, уртын өөрчлөлт нь тэдгээрийн эх үүсвэрийн хөдөлгөөн ба / эсвэл хүлээн авагчийн хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй.

Үзэгдлийн мөн чанар

Ажиглагчийн хажуугаар дуут дохиотой машин явж байх үед Доплер эффектийг практикт ажиглахад хялбар байдаг. Дуут дохио тодорхой аялгуу үүсгэдэг бөгөөд энэ нь өөрчлөгддөггүй гэж бодъё. Ажиглагчтай харьцуулахад машин хөдлөхгүй байх үед тэр дуут дохионы дууг яг сонсдог. Гэвч хэрэв машин ажиглагч руу ойртвол дууны долгионы давтамж нэмэгдэж (мөн урт нь багасах болно), ажиглагч нь дохиоллын дохионоос илүү өндөр дууг сонсох болно. Ажиглагчийн хажуугаар машин өнгөрөх үед тэр дохиоллын яг л дууг сонсох болно. Машин цааш явж, ойртохын оронд холдох үед ажиглагч дууны долгионы давтамж бага (мөн үүний дагуу урт урт) зэргээс болж бага аяыг сонсох болно.

Цэнэглэгдсэн бөөмс харьцангуй хурдтай орчинд хөдөлдөг тохиолдол бас чухал юм. Энэ тохиолдолд Доплер эффекттэй шууд холбоотой Черенковын цацрагийг лабораторийн системд бүртгэдэг.

Математик тайлбар

Хэрэв долгионы эх үүсвэр нь орчинтой харьцуулахад хөдөлдөг бол долгионы оройн хоорондох зай (долгионы урт) нь хөдөлгөөний хурд, чиглэлээс хамаарна. Хэрэв эх үүсвэр нь хүлээн авагч руу шилжвэл, өөрөөр хэлбэл, түүний ялгаруулж буй долгионыг гүйцэж байвал долгионы урт нь холдвол долгионы урт нэмэгдэнэ;

,

хаана нь долгион ялгаруулдаг давтамж, орчин дахь долгионы тархалтын хурд, долгионы эх үүсвэрийн орчинтой харьцуулахад хурд (эх үүсвэр нь хүлээн авагч руу ойртвол эерэг, холдох бол сөрөг).

Тогтмол хүлээн авагчаар бүртгэгдсэн давтамж

Хүлээн авагчийн дундажтай харьцуулахад хурд хаана байна (эх үүсвэр рүү шилжвэл эерэг).

Томъёо (2) дахь томъёоны (1) давтамжийн утгыг орлуулснаар бид ерөнхий тохиолдлын томъёог авна.

гэрлийн хурд хаана байна, хүлээн авагч (ажиглагч) -тай харьцуулахад эх үүсвэрийн хурд, хүлээн авагчийн лавлах систем дэх эх үүсвэр рүү чиглэсэн чиглэл ба хурдны вектор хоорондын өнцөг. Хэрэв эх үүсвэр нь ажиглагчаас радиаль байдлаар холдож байгаа бол , ойртож байгаа бол - .

Харьцангуй Доплер эффект нь хоёр шалтгааны улмаас үүсдэг.

• эх үүсвэр ба хүлээн авагчийн харьцангуй хөдөлгөөнтэй давтамжийн өөрчлөлтийн сонгодог аналог;

Сүүлчийн хүчин зүйл нь долгионы вектор ба эх үүсвэрийн хурдны хоорондох өнцөг нь -тэй тэнцүү байх үед хөндлөн Доплер эффект үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд давтамжийн өөрчлөлт нь сонгодог аналоггүй цэвэр харьцангуй нөлөө юм.

Доплер эффектийг хэрхэн ажиглах вэ

Энэ үзэгдэл нь аливаа долгион, бөөмийн урсгалын онцлог шинж чанартай тул дуу чимээг ажиглахад маш хялбар байдаг. Дууны чичиргээний давтамжийг чихний давтамж гэж хүлээн авдаг. Хурдан хөдөлж буй машин эсвэл галт тэрэг таны хажуугаар өнгөрч, дуут дохио эсвэл зүгээр л дуугарах чимээ гарахыг хүлээх хэрэгтэй. Машин чам руу ойртоход дууны өндөр өндөр болж, машин тан руу ирэхэд огцом буурч, цааш явах тусам машин дуугарах чимээг сонсох болно.

Өргөдөл

• Доплер радар нь объектоос туссан дохионы давтамжийн өөрчлөлтийг хэмждэг радар юм. Давтамжийн өөрчлөлт дээр үндэслэн объектын хурдны радиаль бүрэлдэхүүнийг тооцоолно (объект ба радараар дамжин өнгөрөх шулуун шугам дээрх хурдны төсөөлөл). Доплер радарыг янз бүрийн чиглэлээр ашиглаж болно: нисэх онгоц, хөлөг онгоц, машин, гидрометеор (жишээлбэл, үүл), далайн болон голын урсгал болон бусад объектын хурдыг тодорхойлох.

• Одон орон судлал
  • Од, галактик болон бусад селестиел биетүүдийн хөдөлгөөний радиаль хурд нь спектрийн шугамын шилжилтээр тодорхойлогддог. Доплер эффектийг ашиглан тэдгээрийн радиаль хурдыг селестиел биетүүдийн спектрээс тодорхойлно. Гэрлийн чичиргээний долгионы уртын өөрчлөлт нь эх үүсвэрийн спектрийн бүх спектрийн шугамууд нь ажиглагчаас (улаан шилжилт) радиаль хурдыг холдуулсан бол урт долгион руу, харин чиглэл нь богино долгион руу шилждэг. түүний радиаль хурд нь ажиглагч руу чиглэнэ (ягаан шилжилт). Хэрэв эх үүсвэрийн хурд нь гэрлийн хурдтай (300,000 км/с) харьцуулахад бага бол цацрагийн хурд нь гэрлийн хурдыг аливаа спектрийн шугамын долгионы уртын өөрчлөлтөөр үржүүлж, долгионы уртад хуваасантай тэнцүү байна. суурин эх үүсвэр дэх ижил шугам.
  • Оддын температурыг спектрийн шугамын өргөнийг нэмэгдүүлэх замаар тодорхойлно
• Инвазив бус урсгалын хурдыг хэмжих. Доплер эффектийг шингэн ба хийн урсгалын хурдыг хэмжихэд ашигладаг. Энэ аргын давуу тал нь мэдрэгчийг урсгал руу шууд байрлуулах шаардлагагүй юм. Хурд нь хэт авианы цацрагийг орчны нэгэн төрлийн бус (суспензийн тоосонцор, үндсэн урсгалтай холилддоггүй шингэний дусал, хийн бөмбөлөг) дээр тараах замаар тодорхойлогддог.
• Аюулгүй байдлын дохиолол. Хөдөлж буй объектуудыг илрүүлэхийн тулд
• Координатыг тодорхойлох. Коспас-Сарсат хиймэл дагуулын системд газар дээрх яаралтай тусламжийн дамжуулагчийн координатыг Доплер эффект ашиглан хиймэл дагуулаас хүлээн авсан радио дохиогоор тодорхойлдог.

Урлаг, соёл

• Америкийн "Том тэсрэлтийн онол" инээдмийн цувралын 1-р улирлын 6-р ангид доктор Шелдон Купер Хэллоуины баярт оролцохдоо Доплер эффектийг бэлгэдсэн хувцас өмссөн байна. Гэсэн хэдий ч тэнд байгаа бүх хүмүүс (түүний найзуудаас бусад нь) түүнийг тахө гэж боддог.

Тэмдэглэл

Мөн үзнэ үү

Холбоосууд

• Далайн урсгалыг хэмжихийн тулд Доплер эффект ашиглах

Викимедиа сан.

• Лав
• Компьютерийн вирусын полиморфизм

Бусад толь бичгүүдээс "Доплер эффект" гэж юу болохыг хараарай.

Доплер эффект- Доплер эффект Дамжуулагч нь хүлээн авагчтай харьцуулахад эсвэл эсрэгээр шилжих үед тохиолддог давтамжийн өөрчлөлт. [Л.М. Невдяев. Харилцаа холбооны технологи. Англи-Орос тайлбар толь бичгийн лавлах ном. Эрхэлсэн Ю.М. Горностаева. Москва… Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

Доплер эффект- Doplerio reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Доплер эффект вок. Доплер эффект, m rus. Доплер эффект, м; Доплер үзэгдэл, n pranc. effet Doppler, m … Физикос терминų žodynas

Доплер эффект- Doppler io efektas statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. Доплер эффект вок. Доплер эффект, m rus. Доплер эффект, м; Доплер эффект, м pranc. effet Doppler, m ryšiai: sinonimas – Doplerio efektas … Automatikos terminų žodynas

Доплер эффект- Doplerio efektas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Spinduliuotės stebimo bangos ilgio pasikeitimas, šaltiniui judent stebėtojo atžvilgiu. attikmenys: англи хэл. Доплер эффект вок. Доплер эффект, m rus. Доплер эффект, м; Доплер эффект, м... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Доплер эффект- Doplerio efektas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Matuojamosios spinduliuotės dažnio pokytis, atsirandantis dėl reliatyviojo judesio tarp pirminio ar antrinio šaltinio irtojosteb. attikmenys: англи хэл. Доплер эффект вок... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas