doppler etkisi

(bkz: sheldon cooper) *

pek çoğumuz ilgilenmese de belki duymuşuzdur: "evren genişler"

peki bunu nasıl belirlemiş bilimadamları? işte doppler etkisi denen olayı keşfetmeleriyle.

öncelikle doppler olayını anlatalım. durgun bir suya taş attığımızda nolur? önce "cup" diye bir ses gelir sonra suyun üstünde dalgalar oluşur. dalgalar büyüdükçe iki dalga arasındaki mesafe de büyür. yani dalga tepeleri arasındaki mesafe taşı attığımız noktadan uzaklaştıkça çoğalır. işte basit olarak doppler etkisi de böyledir.

bir ışık veya ne bileyim bir dalga ya da elektromanyetik bir nane bizden uzaklaştıkça dalga boyları arasındaki mesafe artar. yani ışığın ya da dalganın* dalgaboyların kırmızıya kayar. eğer bir cisim bize yaklaşıyorsa, ondan bize gelen ışığın ya da bizden ona giden ışığın dalgaboyunun maviye kaydığını görürüz.

işte doppler etkisiyle uzak yıldızlardan ya da galaksilerden gelen ışığa bakarak onların bizden ne kadar uzakta oldukları, hızları vs. gibi veriler elde edilebilir.

evren genişliyor dedik. bunu nerden çıkardık? işte bunu doppler olayından çıkardır. gözlemlenen pek çok uzak galaksinin bizden gittikçe uzaklaştığını, dalga boyunun kırmızıya kaydığını gördük. elinize şişmemiş bir balon alın ve üzerinde iki nokta işaretleyin. sonra balonu şişirin. göreceksiniz ki balon şiştikçe iki nokta arasındaki uzaklık artar. işte şişen-genişleyen bir evrende de durum böyledir. ama dikkat çok şişirmeyin patlar. işte evrenin genişlemesi de buna benzer.

haa her uzaktaki gökcismi kırmızıya mı kayar? hayır. bazı istisnalar olabilir. mesela bize en yakın galaksi olan andromeda sarmal galaksisinin dalga boyu her geçen zaman daha fazla maviye kayar. yani evren genişlerken andromeda galaksisi de bize doğru yaklaşmaktadır istinai olarak. 100 milyarlarca yıl sonra andromedayla samanyolunun birbirine çarpıp kaynaşması olasıdır.

doppler kayması ya da doppler effect olarak bilinen etki. ışık kaynağı gözlemciye göre veya gözlemci kaynağa göre uzaklaşıyor yada yaklaşıyor ise kaynaktan gelen ışınımın dalgaboyu veya frekansındaki değişim.

(bkz: kırmızıya kayma)
(bkz: maviye kayma)

(bkz: dopplereffekt)

Bu etkinin en güzel hali 2. Dünya savaşı dönemi uçaklarında görülür. Üstünüzden geçip gittikten sonra kulağınıza gelen o boğuk motor homurtusu. Anlayamazsınız...

http://include.site88.net...loads/2008/10/doppler.jpg

basit bir ifadeyle, ses dalgalarının bulunduğu ortamın özellikleri, uzaklığı vb özelliklerine göre frekans vs değişimleri olması durumu yada bulgusu..
bu vesileyle uzaklık ölçümü, hız ölçümü gibi yerlerde kullanılır..

hız ölçümü için lazer doppler anemometresi adında bir cihazımız vardır..

burada ki dalga özelliği gösteren fiziksel varlık lazer olmaktadır..

özetle bir ölçüm yöntemidir, sırf deneysel amaçla da kullanılabildiği gibi herhangi bir sistemde veri girişi sağlayan transducer vb olarak da kullanılabilir..

ölç, geribesleme yap, değerlendir, komut ver.. şeklinde..

Sheldon cooper isimli zeka küpü abimizin "viyuuğ" gibisinden bir ses çıkararak özetlediği doğa olayıdır.
(bkz: the big bang theory)

dalga özelliği gösteren her herde görebileceğimiz etkidir.

Ambulansin bize dogru yaklasirken siren sesinin daha tiz olmasi ve bizden uzaklasirken daha kalin bir ses cikarmasi buna ornektir.
Aciklamasi ise daha basit dille ses dalgalari sikistikca ve frekansi daha yuksek oldukca ses incelir. Ambulans bize yaklasirken tam olarak bu olur. Ses dalgalari sikisir ve incelir. Uzaklasirkense ses dalgalari buyur, frekansi dusmus olur su halde daha kalin tonlari duyariz. Isikta da bu noktada dalga boylari degisen fotonlar ya kizila, ya da maviye doner.

evrenin sürekli genişlemesi bu etki ile kuramlaştırılmıştır.

sabit kaldığınızı düşünün ve bir araba hızlıca yanınızdan geçiyor.
duyduğunuz ses sizi geçmeden önce farklı, sizi geçtikten sonra farklı gelmektedir.

dalga kaynağından gelen dalgaların frekansı artar yani dalga boyu kısalır, uzaklık artıyorsa da yaydığı dalgaların frekansı azalır yani dalga boyu uzar.

https://www.youtube.com/watch?v=ZPJyYaXhuv4

şu videoda görsel olarak frekansları inceleyebilirsiniz.

formüla 1 yarışı izlerken araba size doğru kaptırmış gelirken çıkardığı ses ile sizi geçip uzaklaşırken çıkardığı ses farklıdır. motor aynı devirde çalışırken ses neden farklılaşır? çünkü araç 300km hızla hareket etmektedir de ondan. motorun sesi 1000Hz ise

araç bize gelirken 1000 x (1 + araç hızı / ses hızı) = 1250 Hz duyarız. daha tiz ses.
araç bizden uzaklaşırken 1000 x (1 - araç hızı / ses hızı) = 750 Hz duyarız. daha bas ses.

duyduğumuz sesin frekansından aracın o an ki hızı da kolayca ölçülebilir elbet. onu da size ödev olarak veriyorum. haftaya da bu olguyu rölativistik olarak inceleyeceğiz.

Ben de erlend loe'nin doppler kitabı beni de etkilemişti. Karakteri sevdiğim kadar yazarın sadeliğini, su gibi akan yalın dilini de sevmiştim. Etkilendiğim kitaplardan biri olmuştur. Tabi doppler etkisi başka bir şey. Benim bu tarafından anlayıp yazasım tuttu.

doppler etkisi yardımı ile bu günkü tıbbi görüntüleme cihazları kullanılmaktadır.

durgun haldeki gözlemciden uzaklaşan bir dalga kaynağı ürettiği ve gözlemciye doğru gönderdiği dalgaların boyunun, ürettiklerinden, daha büyük ölçülmesine neden olur. "görünür" bölgenin en büyük dalgaboyu kırmızı renk ışınındadır... bu olaya doppler etkisi altında kırmızıya kayma denir.