डॉप्लर विस्थापन

Doppler Shift

डॉपलर प्रभाव, जिसे डॉपलर शिफ्ट के रूप में भी जाना जाता है, भौतिकी में एक घटना है जो लहर के स्रोत और पर्यवेक्षक के बीच सापेक्ष गति के कारण एक पर्यवेक्षक द्वारा कथित आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन का वर्णन करता है। इसका नाम ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी क्रिश्चियन डॉपलर के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने पहली बार 1842 में इस आशय का वर्णन किया था।

डॉपलर प्रभाव ध्वनि तरंगों, प्रकाश तरंगों और विद्युत चुम्बकीय तरंगों सहित विभिन्न प्रकार की तरंगों में देखा जाता है। हालाँकि, सरलता के लिए, ध्वनि तरंगों के संबंध में डॉपलर प्रभाव पर ध्यान दें।

जब एक ध्वनि स्रोत और एक पर्यवेक्षक एक दूसरे के सापेक्ष गति में होते हैं, तो ध्वनि तरंगों की आवृत्ति जिसे पर्यवेक्षक मानता है, स्रोत द्वारा उत्सर्जित वास्तविक आवृत्ति से भिन्न होगी। सापेक्ष गति के आधार पर कथित आवृत्ति उच्च या निम्न हो सकती है।

   दृष्टिकोण या संपीड़न:

   यदि ध्वनि तरंगों का स्रोत पर्यवेक्षक की ओर बढ़ रहा है, तो पर्यवेक्षक एक बढ़ी हुई आवृत्ति को देखता है, जिसके परिणामस्वरूप एक उच्च पिच होती है। इसे "ब्लू शिफ्ट" के रूप में जाना जाता है और यह स्पेक्ट्रम के नीले सिरे की ओर प्रकाश के बदलाव के अनुरूप है।

   मंदी या विस्तार:

   यदि ध्वनि तरंगों का स्रोत प्रेक्षक से दूर जा रहा है, तो प्रेक्षक को घटी हुई आवृत्ति दिखाई देती है, जिसके परिणामस्वरूप पिच कम होती है। इसे "रेड शिफ्ट" कहा जाता है और यह स्पेक्ट्रम के लाल सिरे की ओर प्रकाश के बदलाव के अनुरूप है।

गतिशील स्रोत या पर्यवेक्षक के मामले में गणितीय अभिव्यक्ति जो प्रेक्षित आवृत्ति (एफ) को वास्तविक आवृत्ति (एफ₀) से संबंधित करती है:

f = f₀ * (v ± v₀) / (v ± vᵢ)

जहाँ:

f देखी गई आवृत्ति है

f₀ वास्तविक आवृत्ति है

v माध्यम में ध्वनि की गति है

v₀ स्रोत का वेग है (पर्यवेक्षक की ओर बढ़ने पर धनात्मक, दूर जाने पर ऋणात्मक)

vᵢ पर्यवेक्षक का वेग है (स्रोत की ओर बढ़ने पर धनात्मक, दूर जाने पर ऋणात्मक)

डॉपलर प्रभाव के विभिन्न क्षेत्रों में कई अनुप्रयोग हैं। खगोल विज्ञान में, इसका उपयोग उनके उत्सर्जित प्रकाश के तरंग दैर्ध्य में बदलाव का अध्ययन करके आकाशीय पिंडों की गति और वेग को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। चिकित्सा निदान में, यह डॉपलर अल्ट्रासाउंड जैसी तकनीकों में मदद करता है, जो शरीर में रक्त प्रवाह वेगों को मापने के लिए डॉपलर प्रभाव का उपयोग करता है। यातायात प्रवर्तन में, चलते वाहनों की गति को मापने के लिए रडार उपकरणों में इसका उपयोग किया जाता है।

कुल मिलाकर, डॉपलर प्रभाव भौतिकी में एक आवश्यक अवधारणा है जो स्रोत और प्रेक्षक के बीच सापेक्ष गति के कारण तरंगों की आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य में कथित परिवर्तन की व्याख्या करता है। इसके व्यापक अनुप्रयोग हैं और यह विभिन्न संदर्भों में तरंगों के व्यवहार में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।