ما هو تأثير دوبلر؟

عندما نقفُ على جانبِ الطريق وتمر من جانبنا سيارة الشرطة مع صافرة إنذار، فإننا نسمع الصوت يقترب منا في نغماتٍ عالية، وكلما ابتعدت منّا سيارة الشرطة تُصبح النغمات بصوتٍ أكثر انخفاضًا. تُسمى ظاهرة التغيير في تردد الصوت تأثير دوبلر. لا تحدثُ هذه الظاهرة فقط في الموجات الصوتية، بل في موجات الضوء والموجات الكهرومغناطيسية أيضًا. لتأثير دوبلر العديد من الاستخدامات في الحياة اليومية وفي القياسات الفلكية والذريّة أيضًا. يعرضُ الفيديو القصير الذي أمامنا تأثير دوبلر في الموجات الصوتية ويشرح هذه الظاهرة.  يحتوي الفيديو على دبلجة باللغة الإنجليزية، لذلك قمنا بإضافة الترجمة والشرح في تكملة الصفحة.

هذا الفيديو مأخوذ من Dr. Dan Izzo. اضغطوا هنا  لزيارة موقعه

تأثير دوبلر هو ظاهرة تٌغير من درجة النغمة الخاصة بالأمواج الصوتية عندما يتحرك مصدر الموجات الصوتية (صافرة القطار في هذه الحالة) بالموازاة مع المُستمع. مع اقتراب القطار، يتمّ ضغط الموجات الصوتية القادمة من الصافرة قبل القطار المتحرك. تعمل الموجات المضغوطة على إنشاءِ النغمات العالية التي نسمعها قبل مرور القطار. عندما يمر القطار، تنتشر الموجات وتشكل الأصوات الأكثر انخفاضًا التي قد سمعناها سابقًا.

تمّ الكشف عن تأثير دوبلر من قِبل عالم الرياضيات النمساوي كريستيان أندرياس دوبلر في عام 1842 وتمّ نسبه إلى الموجات الصوتية. نحن نعلم الآن أنّ هذه الظاهرة موجودة أيضًا في أنواع أخرى من الموجات، مثل موجات الضوء والموجات الكهرومغناطيسية. تأثير دوبلر له العديد من الاستخدامات الحديثة. الأول هو رادار دوبلر - وهو جهاز يستخدم على نطاق واسع في الجيش، الطيران والرحلات البحرية التي يُمكنها تحديد موقع واتجاه وسرعة الجسم. استخدام آخر في قياس سرعة شرطة المرور، حيث يتمّ استخدام الموجات الكهرومغناطيسية. يتمّ استخدام تأثير دوبلر للموجات الصوتية في علم الفلك من أجل قياس "انزياح أحمر"  - تغيير في الطول الموجي لحساب سرعة واتجاه النجوم والمجرات.