| English | 意味 |
|---|---|
| Doppler effect/ˈdɒplə ɪˈfekt/ | ドップラー効果 |
サイレンが通り過ぎた瞬間にピッチが下がる
- 救急車が高音のサイレンを鳴らしながら迫り来たり、通り過ぎた瞬間に低い音に変わる。
- サイレン自体の音は変わらない。運動によって聞こえるピッチが変わるだけである。
- これはドップラー効果であり、運動によって波の観測周波数が変化する現象である。
- 音、光、あらゆる種類の波に適用される。
ピッチが変わる理由
- 発生源が接近してくると、各波が少し手前に放出されるため、波が密集する。
- 密集した波は短い波長と高い周波数を持つため、高いピッチとなる。
- 遠ざかうと、波が引き伸ばされる。長い波長、低い周波数となる。
- 発生源の周波数は変わらず、観測される周波数だけがシフトする。
波動源を移動させる
波動源の速度を増やすと、前方で波が詰まり、後方では伸びる様子を見る。
接近＝高、離脱＝低
- 接近中：高い観測周波数（高いピッチ、または青方偏移する光）。
- 後退: 観測される周波数が低くなる（低い音や、光が赤方へシフトする）。
- 運動が速いほど、シフトの大きさは大きくなる。
- 波源が動く場合でも、観測者が動く場合でも、両方が動く場合でも起こる。
サイレンがあなたに近づいてくる。実際の音高と比較して、あなたが聴く音は：
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近づくことで波が詰まり、観測される周波数が大きくなる（音高が高くなる）。
波動源があなたから遠ざかる場合、あなたが観測する波長は：
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遠方へ退行すると波が伸び、波長が長くなり周波数が低くなる。
ドップラー効果は、波動源が動く、観測者が動く、またはその両方の場合にも生じる。
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波動源と観測者の相対運動によりシフトが生じる。
宇宙におけるドップラー効果
- 遠ざかる銀河からの光は周波数が低くなり、有名な赤方シフトとなる。
- これは宇宙が膨張しているという決定的な証拠である。
- ドップラーレーダーは、反射波のシフトを利用して暴風雨や速度違反車両を追跡する。
- 通り過ぎるサイレンと宇宙の果てを結ぶのは、同じ単純な原理である。
ドップラー効果において、波動源自身の周波数は変化し続ける。
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波動源の周波数は一定であり、観測される周波数だけがシフトする。
遠方へ退行する銀河からの光は低周波数側にシフトする — これは ____ である。
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遠方へ退行する光は周波数が下がり、赤方偏移となる。これは宇宙膨張の証拠である。
ドップラー効果に関する正しい記述をすべて選択せよ。
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近づく＝高、遠ざかる＝低、そして赤方偏移を説明する。波動源自身の周波数は一定である。
ドップラー効果において、波源の周波数は変わらない — 変わるのはあなたが観測する周波数だけである。接近すれば高くなる（光であれば青方シフト）、後退すれば低くなる（赤方シフト）。サイレンが「音を変える」のではなく、あなたの受信する周波数が変化するのだと理解すること。
列車がホームに立つ聴き人の前に近づき、その後遠ざかる際に笛を鳴らす。
- 接近中: 聴きは真の笛の音よりも高いlnameを聞く。
- 後退中: 彼らは低いlnameを聞く。この低下は列車が通り過ぎた瞬間に生じる。
ドップラー効果: 運動によって波の観測される周波数が変化する。あなたに近づく波源は波を圧縮し（高い周波数/lane、青方シフト）、遠ざかる波源は波を引き伸ばす（低い周波数、赤方シフト）。波源自身の周波数は変化しない。赤方シフトは宇宙が膨張していることを示している。