8. Những chữ viết tắt trong luận văn
4.6. Chủ đề 5: Hiệu ứng Doppler
4.6.1. Lý thuyết chung
a/ Định nghĩa: Hiệu ứng Doppler là một hiệu ứng Vật lý đặt tên theo Christian Andreas Doppler, trong đó tần số và bước sóng của các sóng nói chung bị thay đổi khi nguồn sóng chuyển động tương đối với máy thu.
b/ Khi nguồn âm đứng yên còn máy thu chuyển động
f v
v v f' M
Trong đó v là tốc độ truyền âm đối với môi trường, vM là tốc độ của máy thu đối với môi trường, f là tần số âm phát ra, f' là tần số âm thu được.
Nếu máy thu chuyển động lại gần nguồn âm: f v
v v
f' M f'f
Nếu máy thu chuyển động ra xa nguồn âm: f v
v v
f' M f'f
c/ Khi nguồn âm chuyển động còn máy thu đứng yên
f v v v f' S
84
Trong đó vS là tốc độ của nguồn âm đối với môi trường. Nếu nguồn âm chuyển động lại gần máy thu: f
v v v f' S f'f
Nếu nguồn âm chuyển động ra xa máy thu: f v v v f' S f'f d/ Ứng dụng:
Súng bắn tốc độ: Sử dụng cơ chế radar và hiệu ứng Doppler, phát ra một bước sóng radio có tần số xác định f0 rồi thu nhận tần số sóng radio f1 phản xạ ngược trở lại từ phương tiện giao thông đang di chuyển với vận tốc u. Từ f0 và f1 tính được vận tốc của phương tiện giao thông đó.
Cách định vị con mồi và định hướng bay của dơi: Khi con dơi bay, nó phát ra một sóng siêu âm (tai người không nghe được) đồng thời nhờ vào cấu tạo đôi tai đặc biệt của mình đê nghe được âm phản xạ từ đó có thể thay đổi hướng bay để tránh chướng ngại vật và định vị con mồi đang ở xa hay ở gần.
Khả năng nhìn bằng âm thanh của cá voi: một bộ phận trên trán cá voi phát ra âm thanh về phía trước, các sóng âm truyền trong môi trường xung quanh dội vào những đối tượng gần đó và phản xạ lại. Sóng âm phản xạ trở lại sẽ được dây thần kinh thính giác cá voi ghi nhận và truyền lên não, nơi hình ảnh âm thanh được tạo ra.
Công nghệ Sonar (công nghệ sử dụng tiếng vang với chìa khóa là khả năng truyền dẫn tuyệt vời của âm thanh trong nước):
Máy dò Sonar được mệnh danh là "con mắt của tàu ngầm".
Công nghệ sonar là một trong những động lực quan trọng đằng sau sự phát triển của ngành thủy sản. Hệ thống sonar cho phép chỉ cần ngồi trên tàu là có thể ước lượng từ xa vị trí, mức độ tập trung, tốc độ và hướng di chuyển của từng đàn cá, vừa đảm bảo an toàn cho ngư dân, vừa tăng sản lượng và giảm thời gian đánh bắt đáng kể.