Doppler effect (December 2, 2004)

はい。今日は昨日の復習から。
ドップラー効果についてあまりに適当だったのでここで解説。

人工波作り装置があるプールで、1秒間に3回の波が作られています。
Aくんはプールの中間にいて、そのままの状態で波をやりすごします。
すると1秒間に波を3回感知できます。
Bくんはサーファーぽい人だったので、プールの中間から
波に乗ろうとして波の方向に動きます。
すると1秒間に波を3回は感知できず、例えば2回とかになります。
Cくんは波にはめげない、と思ったのでプールの中間から波に向かって
進みます。そうすると、例えば1秒間に4回の波を感知します。

つまりこれがドップラー効果で、もし波が音波であった場合、
音源は1秒間に3回、すなわち3Hzの音を出しているのですが
Aくんには3Hzのまま、Bくんには2Hz、Cくんには4Hzに聞こえます。

逆に、観察者ではなくて音源が移動している場合は
例えば救急車がこちらにむかっている状態になりますが、
近づいてくると音が高く聞こえ、遠ざかると音が低く聞こえるのが
こういう仕掛けです。

ドップラーシフトはこのように、観察者が移動している際に起こり、
本来は3Hzで受信したいのに4Hzとか別の周波数になってしまう現象です。
放送の電波はこんな単純ではないので、
これがフーリエ的にごちゃごちゃしていくわけなのです。