Garso dažnis turi savybių, kurios būdingos ir daugeliui kitų reiškinių, sklindančių bangomis. Tai galioja, pavyzdžiui, šviesai ar rentgeno spinduliams. Garso dažnis – tai tam tikras fizikinis dydis, kuriam būdingas pastovus pasikartojimų skaičius. Jis nustatomas pagal bangų skaičiaus santykį su laikotarpiu, per kurį jos atsiranda. Pavyzdžiui, garso dažnis lemia aukštį, kurį girdime. Arba negirdime, ar vibracijos yra už mūsų klausos galimybių ribos – infra- ar ultragarso. Jei kalbame apie šviesos spinduliavimą, tai priklausomai nuo jos dažnio ir bangos ilgio matome skirtingas spektro spalvas: nuo raudonos iki mėlynos.
Garso dažnis ir Doplerio efektas
Įdomus reiškinys, susijęs su nagrinėjamu kiekiu, vadinamas Doplerio efektu (pavadintas atradėjo vardu). Jį taip pat galima stebėti naudojant šviesos bangas kaip pavyzdį, tačiau šviesos sklidimo greitis yra labai didelis (apie 300 tūkst. kilometrų per sekundę), todėl jį stebėti kasdienėmis sąlygomis labai sunku. Ir garso bangų sklidimo greitis pastebimai mažesnis. Taigi, kas yra Doplerio efektas? Įsivaizduokite, kad esate pagrindinio kelio pusėje iriš tolo artėja automobilis su veikiančia sirena. Kai jis dar toli, sirenos riaumojimas tau atrodys kurčias. Tai reiškia, kad garso dažnis yra žemas. Tačiau artėjant jis vis labiau augs.
Galėsite girdėti vis aukštesnį ir aukštesnį toną, kuris pasieks aukščiausią tašką automobiliui važiuojant pro jus. Kai objektas praeis pro jus ir vėl pradės tolti, garso bangos ilgis vėl sumažės (tiesiog išlygins, jei pavaizduota grafike). Taip nutinka dėl to, kad sirenos garsą pirmiausia kažkokiu būdu „pagauna“aparatas, dėl kurio sutrumpėja atstumas tarp bangos duburių (viršūnių) ir tonas tampa aukštesnis, o tada, priešingai, „pabėga“, ko pasekoje banga tarsi „išlygina“. Tiesą sakant, tai vadinama Doplerio efektu.
Efekto vertė
Tačiau nereikėtų manyti, kad Doplerio efektas yra sausas faktas iš elektrodinamikos pasaulio. Būtent šios žinios plačiai naudojamos šiuolaikiniuose garso radaruose, pagrįstuose bangų dažnių matavimu. Taip pat kelių policijos pareigūnai nustato transporto priemonių greitį, o kitos atitinkamos tarnybos nustato orlaivių greitį, upių tėkmę ir pan. Šiuo principu veikia ir įsilaužimo signalizacija, kuri reaguoja į judesius patalpoje.
Edvino Hablo atradimas
Tačiau turbūt reikšmingiausias atradimas, susijęs su šiuo efektu, yra Hablo dėsnis. Dar 1929 metais JAV astronomas Edvinas Hablas atsiuntė savoteleskopu į žvaigždėtą dangų. Stebėdamas tolimas galaktikas, jis atrado įdomų dalyką. Daugelį šių galaktikų gaubė raudonos miglos aureolė. Kaip tolstančio objekto garsas mums girdimas aukštesniu tonu, taip tolstančio kūno spalva žmogaus akiai atrodo rausva. Tai tiesiogine prasme reiškė, kad galaktikos skrenda nuo mūsų. Įdomu tai, kad kuo toliau galaktika, tuo greičiau ji tolsta. Šis pastebėjimas labai prisidėjo prie populiariausios šiuolaikinių astrofizikų idėjos apie besiplečiančią Visatą ir Didįjį sprogimą kaip jos pradžią.
