Tần số của âm thanh có những đặc điểm cũng là đặc điểm của một số hiện tượng khác lan truyền bằng sóng. Điều này đúng, ví dụ, đối với ánh sáng hoặc tia X. Tần số âm thanh là một đại lượng vật lý nhất định, được đặc trưng bởi số lần lặp lại không đổi. Nó được xác định bằng tỷ số giữa số lượng sóng với khoảng thời gian mà chúng xảy ra. Ví dụ, tần số của âm thanh xác định cao độ mà chúng ta nghe thấy. Hoặc chúng ta không nghe thấy nếu các rung động vượt quá giới hạn khả năng thính giác của chúng ta - cơ sở hạ tầng hoặc siêu âm. Nếu chúng ta đang nói về bức xạ ánh sáng, thì tùy thuộc vào tần số và bước sóng của nó, chúng ta thấy các màu khác nhau của quang phổ: từ đỏ đến xanh lam.
Tần số âm thanh và hiệu ứng Doppler
Một hiện tượng thú vị liên quan đến đại lượng đang được xem xét được gọi là hiệu ứng Doppler (được đặt theo tên của người phát hiện). Nó cũng có thể được quan sát bằng cách sử dụng sóng ánh sáng làm ví dụ, nhưng tốc độ truyền ánh sáng rất cao (khoảng 300 nghìn km / giây), và điều này làm cho nó rất khó quan sát trong điều kiện hàng ngày. Và tốc độ lan truyền của sóng âm thấp hơn đáng kể. Vậy hiệu ứng Doppler là gì? Hãy tưởng tượng rằng bạn đang ở phía bên của một con đường chính vàmột chiếc ô tô với tiếng còi báo động đang lao tới từ xa. Khi anh ta vẫn ở xa, tiếng hú của còi báo động sẽ khiến bạn điếc tai. Điều này có nghĩa là tần số âm thanh thấp. Nhưng càng đến gần, nó sẽ ngày càng phát triển.
Bạn sẽ có thể nghe thấy âm vực cao hơn và cao hơn, âm độ này sẽ đạt cực đại khi xe chạy qua bạn. Khi đối tượng đi qua bạn và lại bắt đầu di chuyển ra xa, bước sóng của âm thanh sẽ lại giảm xuống (theo nghĩa đen, mượt mà, nếu nó được mô tả trên đồ thị). Điều này xảy ra vì lý do đầu tiên, âm thanh của còi báo động bị máy "bắt kịp" theo một cách nào đó, điều này làm rút ngắn khoảng cách giữa các đáy (đỉnh) của sóng và làm cho âm thanh cao hơn, và sau đó, ngược lại, "Bỏ chạy", kết quả là làn sóng, như nó vốn có, "làm dịu đi". Trên thực tế, đây được gọi là hiệu ứng Doppler.
Giá trị hiệu ứng
Tuy nhiên, không nên cho rằng hiệu ứng Doppler là một số thực tế khô khan từ thế giới điện động lực học. Đó là kiến thức được sử dụng rộng rãi trong các radar âm thanh hiện đại, dựa trên việc đo tần số sóng. Và theo cách tương tự, các nhân viên cảnh sát giao thông xác định tốc độ của phương tiện, và các dịch vụ liên quan khác xác định tốc độ của máy bay, dòng chảy của sông, v.v. Hệ thống báo trộm phản ứng với các chuyển động trong phòng cũng hoạt động trên nguyên tắc này.
Khám phá về Edwin Hubble
Nhưng có lẽ khám phá quan trọng nhất liên quan đến hiệu ứng này là định luật Hubble. Trở lại năm 1929, nhà thiên văn học Hoa Kỳ Edwin Hubble đã gửikính viễn vọng vào bầu trời đầy sao. Bằng cách quan sát các thiên hà xa xôi, ông đã phát hiện ra một điều thú vị. Nhiều thiên hà trong số này bị bao phủ bởi một số quầng khói đỏ. Giống như âm thanh của một vật thể đang rút lui đối với chúng ta ở một âm vực cao hơn, vì vậy màu sắc của một vật thể đang lùi lại có vẻ hơi đỏ đối với mắt người. Điều này thực sự có nghĩa là các thiên hà đang bay khỏi chúng ta. Điều thú vị là, một thiên hà càng ở xa, nó càng rút đi nhanh hơn. Quan sát này đã góp phần rất lớn vào ý tưởng phổ biến nhất của các nhà vật lý thiên văn hiện đại về việc Vũ trụ đang mở rộng và Vụ nổ lớn như sự khởi đầu của nó.
