Механика — Задание 18 ОГЭ по физике №00047274

ТЕКСТ ЗАДАЧИ

На скорость света не влияет ни скорость источника света, ни скорость наблюдателя. Постоянство скорости света в вакууме имеет огромное значение для физики и астрономии. Однако частота и длина световой волны меняются с изменением скорости источника или наблюдателя. Этот факт известен как эффект Доплера.

Предположим, что источник, расположенный в точке $O$, испускает свет с длиной волны $\lambda_0$. Наблюдатели в точках $A$ и $B$, для которых источник света находится в покое, зафиксируют излучение с длиной волны $\lambda_0$ (рис. 1). Если источник света начинает двигаться со скоростью $v$, то длина волны меняется. Для наблюдателя $A$, к которому источник света приближается, длина световой волны уменьшается. Для наблюдателя $B$, от которого источник света удаляется, длина световой волны увеличивается (рис. 2).Так как в видимой части электромагнитного излучения наименьшим длинам волн соответствует фиолетовый свет, а наибольшим – красный, то говорят, что для приближающегося источника света наблюдается смещение длины волны в фиолетовую сторону спектра, а для удаляющегося источника света – в красную сторону спектра.

Изменение длины световой волны зависит от скорости источника относительно наблюдателя (по лучу зрения) и определяется формулой Доплера:

$\frac{\lambda - \lambda_0}{\lambda_0} = \frac{v}{c}$.

Эффект Доплера нашёл широкое применение, в частности в астрономии, для определения скоростей источников излучения.

Примерно 100 лет назад американский астроном Весто Слайфер обнаружил, что длины в спектрах излучения большинства галактик смещены в красную сторону

УСЛОВИЕ

Эффект Доплера справедлив и для звуковых волн. Изменяется ли, и если изменяется, то как, высота тона звукового сигнала поезда при его удалении от наблюдателя? Ответ поясните.