Doppler Olayı Nedir? Doppler Etkisiyle Çalışan Cihazlara Örnekler

Doppler Olayı (Etkisi) Nedir?

Günlük yaşamda sirenleri çalışır durumda size yaklaşan ve sizden uzaklaşan ambulansın sesindeki değişimi fark etmiştirsiniz. Sirenleri çalışır vaziyette uzaktan size yaklaşırken ses incelmekte, uzaklaşırken kalınlaşmaktadır. Sesin inceliği ve kalınlığı sesin frekansı ile alakalı olmaktadır. Bu duruma göre sesin incelmesi, frekansının artmasından, kalınlaşması da frekansının azalmasından kaynaklanmaktadır. Aşağıdaki görselde gördüğünüz gibi yol kenarındaki bir kişiye doğru yaklaşan ambulanstan çıkan ses dalgalarını inceleyelim.

Ambulans yaklaşırken ve uzaklaşırken ses dalgalarının gösterimi
Ambulans yaklaşırken ve uzaklaşırken ses dalgalarının gösterimi

Normalde ses kaynağı, belirli bir frekansta ses dalgaları üretmektedir. Hareket hâlindeki ses kaynaklarında ise kaynağın ilerleyiş yönüne doğru ses dalgaları sıkışacağı için frekans artmakta dolayısıyla ses incelmektedir. Benzer şekilde arabanın hareket yönüne ters doğrultuda ise ses dalgaları gecikmekte ve frekansı azalmaktadır. Bu nedenle de ses kalınlaşmaktadır. İlk defa 1842 yılında Christian Doppler (resmine aşağıdan bakabilirsiniz) tarafından incelenen bu olaya Doppler Olayı denir.

Christian Doppler
Christian Doppler

Doppler Olayı sadece ses ve su dalgalarına ait bir özellik değildir. Dalga özelliği taşıyan ışık dalgalarında da Doppler Olayı gözlenmektedir.

Doppler etkisi, uzay araştırmalarında kullanılmaktadır. Evrenin nasıl oluştuğunu açıklayan Big Bang Teorisi’nin en önemli kanıtlarından biri olan evrenin genişlediği fikri, Doppler etkisi ile kanıtlanmıştır. Uzak galaksilerden gelen ışınların renk tayfının kırmızıya kayması, ışığın frekansının azaldığını dolayısıyla galaksilerin birbirinden uzaklaştığını kanıtlar. Aynı şekilde eğer galaksi ya da yıldız Dünya’ya yaklaşıyorsa bu sefer de renk tayfı mora kayacaktır.

Günlük Hayattan Doppler Etkisi İle Çalışan Cihazlara Örnekler

Radar cihazı
Radar cihazı

Günlük yaşamda araçların hızlarını tespit etmek amacıyla polislerin kullandığı radar cihazı (yukarıdan resmine bakabilirsiniz) doppler etkisiyle çalışan araçlara bir örnektir. Bu radarlarda yukarıdaki gibi bir araçla hızı tespit edilmek istenen hareketli araca elektromanyetik dalgalar gönderilir. Karşıdaki aracın yaklaşma veya uzaklaşma durumuna göre araçtan geri dönen sinyallerin frekansı değişir. Bu frekans değişikliği sayesinde aracın hızı belirlenir. Buna göre de eğer araç hız sınırını aşmışsa o aracın sahibine ceza kesilir. Kısaca radar mantığı bu şekildedir diyebiliriz.

Radar cihazı 2
Radar cihazı 2

Yukarıdaki görselde bulunan radar cihazı yardımıyla da havada bulunan cisimlerin yerini tespit etmek mümkün olmaktadır. Bu radarlar da polis radarlarındakine benzer şekilde çalışır. Doppler etkisi ile çalışan cihazlardır.

Doppler Cihazı Hakkında Bilgiler

Doppler cihazı
Doppler cihazı

Üstteki resimde gördüğünüz Doppler cihazı tıpta kullanılmaktadır. Bu araçlar yardımıyla vücut içinin ayrıntılı görüntülemesi yapılmaktadır. Damarlardaki kanın akış hızının belirlenmesi sayesinde olabilecek çeşitli sağlık sorunları tespit edilmektedir.

Doppler etkisinin kullanıldığı alanlardan biriside meteorolojidir. Hareketli hedeflerden dönen sinyalin frekansının sabit hedeflerden geri dönen sinyalin frekansından farklı olmasından yararlanarak çeşitli hava olaylarının yaklaşmakta mı yoksa uzaklaşmakta mı olduğu belirlenebilmektedir. Aşağıdaki görselde gördüğünüz gibi meteorolojide kullanılan bir radarla elde edilen görüntü yer almaktadır. Görselde mavi renk hedefin radara yaklaştığını kırmızı renk ise uzaklaştığını göstermektedir.

Doppler etkisinin meteorolojide kullanımı
Doppler etkisinin meteorolojide kullanımı

Kaynak = MEB

YORUMLAR

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir