Γ΄Λυκείου Doppler

Φαινόμενο Doppler

Ο κύριος Wood έχει συλληφθεί να περνά με κόκκινο οδηγώντας το αυτοκίνητό του ,και για το λόγο αυτό δικάζονταν στο δικαστήριο της Βαλτιμόρης. Ο κύριος Wood γνώριζε αρκετή Φυσική και αποφάσισε να την επιστρατεύσει  για να αθωωθεί. Έτσι απολογούμενος  είπε: Ομολογώ κύριε πρόεδρε ότι πιθανό το φανάρι να εξέπεμπε κόκκινο φως , φως χαμηλής συχνότητας ως γνωστό. Αλλά εγώ πλησίαζα το φανάρι και έτσι λόγω του φαινομένου Doppler έβλεπα το φανάρι με συχνότητα μεγαλύτερης από εκείνης του κόκκινου. Είναι γνωστό ότι το πράσινο έχει συχνότητα μεγαλύτερη του κόκκινου. Σίγουρα λοιπόν όταν περνούσα το φανάρι το έβλεπα πράσινο. Ο κύριος Wood πιθανόν να κατάφερνε να αθωωθεί αν μεταξύ των ακροατών δεν ήταν και ένας φοιτητής της Φυσικής που αγανάκτησε από τη χρήση της επιστήμης σαν μέσο εξαπάτησης του δικαστηρίου. ‘Έλαβε λοιπόν το λόγο  και ρώτησε τον κύριο Wood με τι ταχύτητα έπρεπε να έτρεχε ώστε να δει σαν πράσινο, το κόκκινο φως του σηματοδότη. Όταν ο κύριος Wood έδωσε την απάντηση το δικαστήριο έβγαλε την εξής απόφαση:

Σας πιστεύουμε κύριε Wood. Αθωώνεστε για την κατηγορία ότι περάσετε με κόκκινο. Καταδικάζεστε όμως γιατί τρέχατε υπερβολικά. Τρέχατε με ταχύτητα 149.938 Km/h.

Θυμίζουμε ότι η συχνότητα για τη κόκκινη ακτινοβολία είναι από 476^.10¹²Hz έως 429^.10¹²Hz ενώ για την πράσινη ακτινοβολία είναι από   600^.10¹²Hz έως 535^.10¹²Hz.

 Επίσης ισχύει:

 

όπου f₀ η συχνότητα η αρχική (κόκκινη)  και  f_φαιν η συχνότητα που φαίνεται (πράσινη), c  η  ταχύτητα  του φωτός  στο κενό ή στον αέρα,  και  υ  η ταχύτητα του παρατηρητή (οδηγού). Το (+) ισχύει όταν ο κύριος Wood ( παρατηρητής)  πλησιάζει  το κόκκινο φως του σηματοδότη.



Ο κύριος  Wood για να δεί το σηματοδότη πράσινο, όπως προκύπτει απο το φαινόμενο Doppler, θα έπρεπε το αυτοκίνητό του να είχε αναπτύξει περίπου 150000Km/s (υπάρχει ένα εύρος συχνότητας για το κόκκινο ή το πράσινο χρώμα). Σωστά λοιπόν το δικαστήριο τον καταδίκασε για υπερβολική ταχύτητα.

Να πως ο καθηγητής Albert  Bartlett  με τον δικό του τρόπο εξηγεί  την ουσία του φαινομένου  Doppler , το πότε δηλαδή έχουμε μια παρατηρήσιμη μεταβολή της συχνότητας   f₀.