محاسبه بسامد صدا در حالتی كه شنونده متحرّك است.
به نظر شما اگر منبع تولید صدا ساكن باشد و شنونده به سمت آن حركت كند آیا باز هم پدیده دوپلر روی می دهد؟
به تصویر زیر توجّه كنید. اگر به جای این كه منبع صوت متحرّك باشد شنونده ای به سمت منبع صوت حركت كند (یا از آن دور گردد) باز هم پدیده دوپلر روی خواهد داد (امّا با چند تفاوت مفهومی مهم).
در این حالت اگر چه بسامد منبع تولید صدا در حین انتشار در هوا تغییر نمی كرد. اما تعداد شكل موج های دریافتی توسط شنونده در واحد زمان تغییر می كند. ( نسبت به حالتی كه شنونده ساكن باشد. )
در شكل فوق سرعت شنونده V0 فرض شده است ( در این جا به معنی (observer) شنونده و ناظر است ) وی درباره زمانی t به مقدار V0t به جلو حركت می كند. البته در این بازه زمانی، تمام امواجی كه اگر ساكن می بود را باز هم دریافت می كند ( در مدّت t ثانیه وی به تعداد شكل موج دریافت می كند. ) اما به واسطه حركتش به سمت منبع تولید صدا و جابه جایی اش بهاندازة عدد شكل موج دیگر نیز دریافت می كند. تعداد این شكل موج ها اضافی برابر نسبت مسافت به طولِ موج یعنی خواهد بود.
بنابراین در واحد زمان (t=1) تعداد شكل موج های دریافتی اضافی برابر خواهد بود.
اگر تعداد شكل موج های دریافتی توسط شنونده را F2 بنامیم. آن گاه خواهیم داشت:
اما از قبل می دانیم: پس خواهیم داشت:
اگر به جای سرعت صدا نماد V را به كار ببریم و رابطه فوق را كمی تغییر دهیم آن گاه خواهیم داشت:
اگر ناظر از منبع تولید صدا دور شود آن گاه مطالب فوق را با كمی تغییر می توان بازنویسی نمود و در این حالت خواهیم داشت:
پس برای حالتی كه شنونده از منبع تولید صدا دور (-) و یا نزدیك می شود (+) بسامد صدای دریافتی از رابطه زیر به دست می آید.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: سمیرا بادامستانی