ध्वनि के लिए डॉपलर प्रभाव: एक व्यापक मार्गदर्शिका

सूत्र:-f_o-=-f_s-*-(v-+-v_o)-/-(v---v_s)

यहाँ-मापदंडों-का-विवरण-है:

• f_o-=-पर्यवेक्षक-आवृत्ति-(हरेट्ज़-में)
• f_s-=-स्रोत-आवृत्ति-(हरेट्ज़-में)
• v-=-माध्यम-में-ध्वनि-की-गति-(मीटर-प्रति-सेकंड,-m/s-में),-आमतौर-पर-हवा-में-~343-m/s
• v_o-=-माध्यम-के-सापेक्ष-पर्यवेक्षक-की-गति-(मीटर-प्रति-सेकंड,-m/s-में)
• v_s-=-माध्यम-के-सापेक्ष-स्रोत-की-गति-(मीटर-प्रति-सेकंड,-m/s-में)

इनपुट-और-आउटपुट-का-विवरण

डॉपलर-प्रभाव-सूत्र-में-हर-मापदंड-महत्वपूर्ण-भूमिका-निभाता-है:

• पर्यवेक्षक-आवृत्ति-(f_o):-यह-वह-आवृत्ति-है-जो-पर्यवेक्षक-द्वारा-सुनी-जाती-है-और-हमारे-सूत्र-का-आउटपुट-है।-वास्तविक-दुनिया-में,-यह-किसी-को-कार-के-हॉर्न-की-पिच-सुनना-हो-सकती-है-जबकि-वे-फुटपाथ-पर-खड़े-हों।
• स्रोत-आवृत्ति-(f_s):-यह-ध्वनि-का-मूल-आवृत्ति-है-जो-स्रोत-द्वारा-उत्सर्जित-होती-है।-उदाहरण-के-लिए,-एक-पुलिस-सायरन-की-आवृत्ति।
• ध्वनि-की-गति-(v):-यह-मान-माध्यम-के-अनुसार-भिन्न-हो-सकता-है।-हवा-में,-लगभग-343-m/s।-यह-गति-सुनिश्चित-करती-है-कि-तरंग-समीकरण-अवलोकित-आवृत्तियों-के-साथ-मेल-खाता-हो।
• पार्यवेक्षक-की-गति-(v_o):-यह-वह-गति-है-जिस-पर-पर्यवेक्षक-माध्यम-के-सापेक्ष-चल-रहा-है।-उदाहरण-के-लिए,-एक-पर्यवेक्षक-ध्वनि-स्रोत-की-ओर-दौड़-सकता-है-या-स्थिर-खड़ा-हो-सकता-है।
• स्रोत-की-गति-(v_s):-यह-वह-गति-है-जिस-पर-ध्वनि-स्रोत-माध्यम-के-सापेक्ष-चल-रहा-है।-एक-एम्बुलेंस-की-ओर-उदाहरण-रूप-में-ले-सकते-हैं-जो-एक-पर्यवेक्षक-की-ओर-या-दूर-जा-रही-हो।

वास्तविक-जीवन-उदाहरण-और-अनुप्रयोग

डॉपलर-प्रभाव-के-सूत्र-को-समझना-बहुत-अच्छा-है-परंतु-इसे-क्रियान्वयन-में-देखना-और-भी-अच्छा-है।-यहाँ-कुछ-वास्तविक-जीवन-उदाहरण-हैं:

आपातकालीन-वाहन

जब-एक-एम्बुलेंस-आप-की-ओर-तेजी-से-आती-है-और-सायरन-बजाती-है,-तो-पिच-अधिक-हो-जाती-है-जब-यह-आपके-पास-आती-है-और-कम-हो-जाती-है-जब-यह-दूर-जाती-है।-यह-डॉपलर-प्रभाव-के-कारण-देखी-गई-आवृत्ति-में-परिवर्तन-के-कारण-है।

खगोल-विज्ञान

खगोल-विज्ञान-में,-डॉपलर-प्रभाव-सितारों-और-आकाशगंगाओं-की-गति-को-निर्धारित-करने-में-मदद-करता-है।-वैज्ञानिक-इन-खगोलीय-पिंडों-से-प्रकाश-की-आवृत्ति-में-शिफ्ट-का-अवलोकन-करते-हैं-ताकि-यह-समझा-जा-सके-कि-वे-हमारी-ओर-बढ़-रहे-हैं-या-दूर-जा-रहे-हैं,-और-यह-ब्रह्मांड-के-विस्तार-का-अध्ययन-करने-में-मदद-करता-है।

मौसम-रडार

डॉपलर-रडार-सिस्टम-डॉपलर-प्रभाव-का-उपयोग-कर-वर्षा-की-गति-को-मापते-हैं,-जिससे-मौसम-विज्ञानियों-को-अधिक-सटीक-रूप-से-गंभीर-मौसम-की-स्थितियों-की-भविष्यवाणी-करने-में-मदद-मिलती-है।

उदाहरण-की-गणना

आइए-एक-व्यावहारिक-उदाहरण-पर-चलते-हैं।-मान-लें-कि-एक-कार-20-m/s-की-गति-से-एक-पर्यवेक्षक-की-ओर-बढ़-रही-है,-और-हॉर्न-की-ध्वनि-की-आवृत्ति-500-Hz-है।-पर्यवेक्षक-स्थिर-है-और-हवा-में-ध्वनि-की-गति-343-m/s-है।-इन-मूल्यों-को-हमारे-सूत्र-में-डालने-पर,-हमें-प्राप्त-होता-है:

गणना-करने-पर,-हमें-मिलता-है:

इस-प्रकार,-पर्यवेक्षक-द्वारा-सुनी-गई-आवृत्ति-लगभग-530.96-Hz-है।

सामान्य-प्रश्न

क्या-होगा-यदि-दोनों-पर्यवेक्षक-और-स्रोत-चल-रहे-हैं?

सूत्र-तब-भी-लागू-होता-है,-लेकिन-दोनों-की-गतियों-को-गणना-में-शामिल-करें।-माध्यम-में-सापेक्ष-वेगों-पर-विचार-करना-महत्वपूर्ण-है।

ध्वनि-की-गति-कैसे-भिन्न-होती-है?

गति-माध्यम-पर-निर्भर-करती-है—हवा-में-लगभग-343-m/s,-पानी-में-1,480-m/s,-और-स्टील-में-लगभग-5,960-m/s-होती-है,-घनत्व-और-लचीलापन-के-अंतर-के-कारण।

डॉपलर-प्रभाव-महत्वपूर्ण-क्यों-है?

इसके-विभिन्न-क्षेत्रों-में-व्यावहारिक-अनुप्रयोग-हैं,-चिकित्सा-अल्ट्रासाउंड-इमेजरी-से-लेकर-परिवहन-में-नेविगेशन-और-संचार-तक,-जो-चलती-वस्तुओं-के-साथ-हमारी-समझ-और-संपर्क-में-मदद-करता-है।

सारांश

ध्वनि-के-लिए-डॉपलर-प्रभाव-भौतिकी-को-वास्तविक-जीवन-के-अनुभवों-के-साथ-जोड़ता-है,-यह हमारे ध्वनि की धारणा को समझने में मदद करता है। चाहे वह एम्बुलेंस की सायरन हो या अंतरिक्ष का विस्तृत विस्तार, डॉपलर प्रभाव हमारे ब्रह्मांड की गति और तरंगों के रहस्यों को सुलझाने में मदद करता है।

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