วิจัยทางฟิสิกส์ที่แปลเป็นภาษาไทยในรายวิชาฟิสิกส์ของคลื่น เรื่อง The doppler effect of a sound source moving

1. The Doppler Effect
ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์

2. จัดทำโดย
นายวุฒิพงษ์ ทับกระโทก รหัส 55131113035
ปี 3 สาขาวิทยาศาสตร์ทั่วไป
เสนอ
อาจารย์จุฬาลักษณ์ ยิ้มดี
รายวิชาฟิสิกส์ของคลื่น (SCE3403)

3. ปรำกฏกำรณ์ดอปเปลอร์
คือ ปรากฏการณ์ที่ผู้สังเกตได้รับความถี่คลื่นจาก
แหล่งกาเนิดคลื่นต่างจากความถี่เดิมมีความเร็วสัมพัทธ์กัน
ไม่เป็นศูนย์ และสังเกตได้ว่าคลื่นความถี่ต่างไปจากตอนที่
อยู่นิ่ง หรือตอนที่ความเร็วสัมพัทธ์เป็นศูนย์

4. ปรำกฏกำรณ์ดอปเปลอร์
เมื่อแหล่งกาเนิดเสียงกาลังเคลื่อนเข้ามาใกล้ เสียงที่ได้ยิน
จะมีระดับเสียงสูงขึ้น และเมื่อแหล่งกาเนิดเสียงผ่านห่าง
ออกไป เสียงที่ได้ยินจะมีระดับเสียงต่าลง

5. ประวัติ
คริสเตียน ดอปเพลอร์
(Christian Doppler)

6. ประวัติ
เกิดเมื่อ ค.ศ. 1803 เขาเรียนปรัชญาที่ซาลซ์บูร์ก ก่อนจะเรียนต่อด้านฟิสิกส์
และคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเวียนนา หลังเรียนจบ เขาทางานที่
มหาวิทยาลัยเทคนิคในเช็ก เขาก็ย้ายไปเป็นผู้อานวยการสถาบันฟิสิกส์แห่ง
มหาวิทยาลัยเวียนนา ที่นั่นเขาได้มีส่วนสาคัญในการหล่อหลอมนักศึกษาคน
หนึ่ง ซึ่งก็คือเกรเกอร์ เมนเดล คริสเตียน ดอปเพลอร์ เสียชีวิตด้วยโรคระบบ
หายใจ ขณะมีอายุได้ 49 ปีในปี ค.ศ. 1842 ดอปเพลอร์ออกหนังสือ On the
colored light of the double stars and certain other stars of the
heavens ที่พูดถึงปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ ซึ่งเขาใช้อธิบายถึงสีของระบบ
ดาวคู่ ต่อมาในปี ค.ศ. 1847

7. บทคัดย่องำนวิจัย
เมื่อฉันได้ยินเกี่ยวกับการทดลองที่แสดงให้เห็นปรากฏการณ์ดอป
เปลอร์ โดยการหมุนออดรอบศรีษะครั้งแรกฉันอยู่ในความทึ่งและ
สงสัย การทดลองนี้จะทางานได้จริงหรือไม่ แต่ในความเป็นจริงมัน
ทางานได้ เพราะคุณมักจะไม่วางหูทั้งสองข้างไว้ในศูนย์วงกลม
แน่นอน นี้คงจะเป็นเรื่องที่ยากมากจริงๆ เมื่อแหล่งกาเนิดเสียง
เคลื่อนที่ในวงกลม, ระยะทางจากศูนย์กลางคงที่เสมอ,และไม่ใกล้
เข้ามาหรือความเร็วไม่ลดลงเลย

8. บทคัดย่องำนวิจัย(ต่อ)
นี้คือตัวอย่างอย่างง่ายในความจริง การสังเกตจะไม่เกิดปรากฏการณ์
ดอปเปลอร์ แม้ว่าการสาธิตที่คุณภาพและการทดลองปรากฏการณ์
ดอปเปลอร์ได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่ มีการทดลองเพียงจานวนน้อย
เท่านั้นที่ค้นพบในวรรณกรรม,มีการสร้างวิธีการหาจานวนปรากฏการณ์
ดอปเปลอร์, มาอธิบายในบทความก่อนหน้านี้ ,พวกเราคิดว่ามันคงจะดี
ต่อวิชาฟิสิกส์และการคานวณรูปทรงเรขาคณิตในแบบฝึกหัดและการวัด
ความถี่แปรปรวน เมื่อไมโครโฟนวางไว้ในวงกลมเส้นทางของออด

9. กำรทดลองในงำนวิจัย
อุปกรณ์
•มอเตอร์ที่ควบคุมใช้ไฟฟ้ากระแสตรง
•บาร์อะลูมิเนียมยาว 1.5 เมตร
•ตัวถ่วงน้าหนัก
•ออด
•แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์
•ไมโครโฟน
•โปรแกรม Spectrogram

10. กำรทดลองในงำนวิจัย
ติดตั้งมอเตอร์ที่ควบคุมโดยใช้ไฟฟ้ากระแสตรงในการหมุนบาร์
อะลูมิเนียมยาว 1.5 เมตร บนบาร์มีตัวถ่วงน้าหนักและออดที่เชื่อมต่อกับ
แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์ บาร์มีการตั้งค่าการหมุนความเร็วเชิงมุมคงที่
และเสียงที่จะถูกบันทึกไว้ เสียงของออดในส่วนที่เหลือยังต้องได้รับการ
บันทึกเป็นข้อมูลอ้างอิง เสียงที่ได้ถูเก็บเป็นไฟล์นามสกุล .wav โดยใช้
ไมโครโฟน เชื่อมต่อกับ “Line in” ในแผงเสียงของคอมพิวเตอร์
ใช้ได้ในคอมพิวเตอร์ และบนเว็บ

11. กำรทดลองในงำนวิจัย
ผลการทดลองจะแสดงผลสัญญานเสียงโดยผ่าน ซอฟต์แวร์
spectrogram ความถี่เทียบกับเวลาพล็อตที่มีคลื่นสัญญาณที่ความถี่แต่
ละอันแทนด้วยความเข้มของสี นอกจากนี้ข้อมูลจากคอมพิวเตอร์อย่าง
ต่อเนื่องของเวลา (ms) ความถี่(Hz) และระดับสัญญาณ (เดซิเบล) ที่
ตาแหน่งของตัวชี้เมาส์ (เคอร์เซอร์) ช่วยให้การสุ่มตัวอย่างง่ายความถี่ที่มี
ระดับสัญญาณสูงสุด

12. ผลทดลองในงำนวิจัย
จากการการบันทึกความถี่ของ ออดเพิ่มขึ้นจนถึงค่าสูงสุดเมื่อมัน
เข้ามาใกล้ไมโครโฟน และมันก็จะลดลงทันทีและน้อยที่สุดเมื่อ
หลังจากกริ่งผ่านไมโครโฟนไป เมื่อออดตั้งอยู่ตรงข้ามกับ
ไมโครโฟนที่มีการเคลื่อนไหวไปสู่การไม่มีหรือห่างจากกัน

13. กำรนำไปใช้ประโยชน์
ผลของการเลื่อนดอปเปลอร์ซึ่งทาให้เกิด บีตส์ระหว่างคลื่นที่สะท้อนกลับ
กับคลื่นจากแหล่งกาเนิดเดิม ช่วยให้หาอัตราเร็วของเป้าได้ ตารวจใช้
วิธีการเดียวกันนี้กับคลื่นไมโครเวฟเพื่อจับเวลาที่รถวิ่งผ่าน วิธีการเดียวกัน
นี้ยังใช้ในการติดตามดาวเทียมและอันตรายจากสภาพลมฟ้าอากาศ
การเลื่อนดอปเปลอร์ของคลื่นเหนือเสียง (ความถี่ 8 MHz) ใช้ตรวจการ
ไหลของเลือดเพื่อช่วยในการวินิจฉัยภาวะบางอย่าง (เช่น การเกิดลิ่มเลือด
ในเส้นโลหิตดา) และเครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหว
(เช่นในระบบรักษาความปลอดภัย)