26. ДОПЛЕРОВСКОЕ СМЕЩЕНИЕ ПРИ ИЗЛУЧЕНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ

ВОЛНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЕ УРАВНЕНИЙ

Поскольку Доплеровское смещение возникает во время излучения сигнала и в самом источнике, давайте сначала рассмотрим этот процесс на графике и проверим, появляются ли уравнения Доплеровского смещения математически.

Заводские настройки передатчика сигнала заданы как частота f0 и длина волны λ0.

Предположим, что заводские настройки передатчика сигнала заданы как частота f0 и длина волны λ0. Рассмотрим один участок сигнала, длиной в одну длину волны. Так как сигнал передается трем разным целям, длины волн этих сигналов различаются. Однако, несмотря на различие длин волн, неизменность частоты указывает на то, что сигналы с длинами волн λ0, λ1, λ2 излучаются за одинаковый промежуток времени. Этот временной интервал можно вычислить из заводских настроек передатчика: λ0/ c = t0. Если умножить разность скоростей между движущимися референтными системами (значение "v") на время излучения длины волны (t0), мы получим величину изменения длины волны сигналов, отправленных к движущимся целям.



Кроме того, длина волны — это физическая величина, это длина, это расстояние. Независимо от различий в длинах волн, тот факт, что все три сигнала излучаются за одинаковый промежуток времени, непосредственно определяет скорости сигналов, отправленных к движущимся целям. Это весьма точный вывод.

  Исходя из этого:


Скорость сигнала, направленного к удаляющемуся самолету = 


Скорость сигнала, направленного к приближающемуся самолету =

В результате: c1 > c > c2.

Используя приведенную выше схему, давайте проверим, можем ли мы получить уравнения Доплеровского смещения. Как видно ниже, это легко сделать.


 

Как уже упоминалось ранее, термины "Красное смещение" и "Синее смещение" в Доплеровском эффекте используются для обозначения уменьшения и увеличения энергии электромагнитной волны. Красное смещение означает увеличение длины волны, что указывает на уменьшение энергии, и представляется как (c+v). Синее смещение означает уменьшение длины волны, что указывает на увеличение энергии, и представляется как (c-v).