Fala dźwiękowa- inaczej rozprzestrzenianie się dźwięku w formie zaburzeń. Zaburzenia mają formę zmian ciśnienia powietrza. Gdy wibrujące ciało, na przykład membrana, porusza się w naszym kierunku, spręża powietrze, w rezultacie, czego lokalnie wzrasta ciśnienie. Z kolei oddalając się od nas membrana rozpręża powietrze i następuje lokalny spadek ciśnienia. Drgająca membrana wytwarza w ten sposób ciągłe, następujące po sobie lokalne zmiany ciśnienia w ciągu sekundy, nazywamy częstością, bądź częstotliwością dźwięku, której jednostką jest herc (Hz).

 

Ze względu na zakres częstotliwości można rozróżnić cztery rodzaje  fal:

• infradźwięki - poniżej 20 Hz,

• dźwięki słyszalne 16 Hz - 20 kHz - słyszy je większość ludzi,

• ultradźwięki - powyżej 20 kHz,

• hiperdźwięki - powyżej 1010 Hz.

Dodatkowo ze względu na duże amplitudy i specyficzny ośrodek wyróżnia się fale sejsmiczne, drgania rozchodzące się w litosferze Ziemi.

Prędkości rozchodzenia się fal dźwiękowych w niektórych ośrodkach:

ośrodek	temperatura °C	prędkość m/s
powietrze	0	331,3
wodór	0	1268
tlen	0	317,2
woda	15	1450
ołów	20	1230
aluminium	20	5100
miedź	20	3560
żelazo	20	5130
rtęć	20	1407

 

Efekt Dopplera

Efekt Dopplera – zjawisko obserwowane dla fal, polegające na powstawaniu różnicy częstotliwości wysyłanej przez źródło fali oraz zarejestrowanej przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali. Dla fal rozprzestrzeniających się w ośrodku, takich jak na przykład fale dźwiękowe, efekt zależy od prędkości obserwatora oraz źródła względem ośrodka, w którym te fale się rozchodzą. W przypadku fal propagujących się bez udziału ośrodka materialnego, jak na przykład światło w próżni (w ogólności fale elektromagnetyczne), znaczenie ma jedynie różnica prędkości źródła oraz obserwatora.

   

 

Trochę o wynalazcy...

Christian Andreas Doppler (ur. 29 listopada 1803 r. w Salzburgu, zm. 17 marca 1853 r. w Wenecji) - austriacki matematyk i fizyk.

Doppler jako pierwszy zaobserwował i opisał zjawisko nazwane potem od jego nazwiska efektem Dopplera. Efekt ten powoduje zwiększenie się częstotliwości fali (dźwiękowej, świetlnej) zbliżającego się źródła (np. pojazdu) i zmniejszenie się jej dla źródła oddalającego się.

Doppler urodził się w Salzburgu w rodzinie kamieniarskiej z tradycjami sięgającymi 1674 roku. Z powodu wątłej budowy ciała nie nadawał się do pracy jako kamieniarz i studiował w Wiedniu i Salzburgu. Później wykładał matematykę i fizykę na politechnice w Pradze.

W roku 1841 został profesorem zwyczajnym matematyki i fizyki na Uniwersytecie Karola w Pradze. 25 maja 1842 roku ogłosił, a w 1843 roku opublikował swoją najważniejszą pracę – O kolorowym świetle gwiazd podwójnych i niektórych innych ciałach niebieskich (niem. Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels) - w której opisał efekt Dopplera. Teoria ta została potwierdzona empirycznie w czerwcu 1845 roku. Doppler podczas pracy jako profesor opublikował ponad 50 prac naukowych z fizyki, matematyki i astronomii.

Podczas niepokojów w czasie Wiosny Ludów w 1848 roku przeprowadził się ze swoją rodziną do Wiednia, gdzie w roku 1850 cesarz Franciszek Józef powołał go na stanowisko dyrektora Instytutu Fizyki Uniwersytetu Wiedeńskiego. Został tam pierwszym profesorem fizyki doświadczalnej. Był przywiązany do rodziny, zawsze cieszył się wsparciem swojej wysoce inteligentnej żony.

W 1853 roku zmarł w Wenecji (gdzie próbował się leczyć) wskutek następstw choroby płuc (prawdopodobnie gruźlicy), wówczas typowej choroby zawodowej kamieniarzy.

Z okazji 100-lecia urodzin uczonego odsłonięto w Salzburgu tablicę pamiątkową. Fundusz jego imienia ma za zadanie popularyzować jego imię i wiedzę o jego dokonaniach.

Lata, w których żył były swego rodzaju wybuchem w świecie technologii kolejowych. Budowano wtedy maszyny tak szybkie, że ich prędkości nie były się w stanie pomieścić w umyśle zwykłego człowieka. Dlatego od lat w świecie profesorów krąży pogłoska, że podczas jednej z wielu swoich samotnych przechadzek Doppler przechodził koło stacji kolejowej. Wtedy może właśnie doznał olśnienia i odkrył swoje niezwykłe zjawisko.