Всички знаем от училище за такова явление като дължината на вълната на светлината или звука. Честотата на вълната (звук или електромагнитно излъчване) е определена физическа величина, характеризираща се с определен брой повторения. Честотата на вълната се определя от съотношението на повторенията към периода от време, през който се случват. Например, когато дължината на вълната на звукова вълна се увеличи, ние чуваме по-висок тон и говорим за нейната по-висока честота. Интересно е, че можем да чуваме и виждаме само в определен диапазон от такъв спектър – светлина или звук. Всичко над или под него физиците наричат инфра- или ултра-вълнова радиация.
Дължина на вълната и Доплеров ефект
Това явление е свързано с такъв интересен физически модел като ефекта на Доплер (наречен на неговия откривател). Подобен ефект може да се наблюдава на примера както на светлинни, така и на звукови вълни. Скоростта на разпространение на първите обаче е твърде голяма, за да се забележи промяната им без специални устройства. Но на примера на звука ефектът на Доплер се проследява много лесно в нашето ежедневие! Спомнете си какво чувате, когато стоите на гарата в момента, когато влакът се приближава отдалеч! Когато влакът е все още далеч, звукът му ще ви се стори приглушен. Тоест буквално дължината на вълната на звука в този момент е ниска. Въпреки това, като източник на това
звук и неговата честота ще се увеличи. Сега чуваме все по-висок тон. Това е така, защото звукът, излъчван от композицията, буквално настига собствения си източник, правейки честотата на вълните все по-висока. И колкото по-бързо се приближава влакът, толкова повече ще се увеличава дължината на вълната. И обратното: когато източникът на звука бъде премахнат, неговите вълни ще бъдат все по-изгладени и ние ще го чуваме все по-ниско и по-ниско. Всъщност това явление се нарича ефект на Доплер.
Практикуване на ефекта
Не бива да мислим, че закономерността е просто интересен физически факт. Това знание се използва широко в съвременните технологии. Така например радарът на КАТ улавя звука на приближаваща кола и показва превишена скорост. Между другото, охранителите също работят на същия принцип
аларми, които реагират на движение в стаята.
Дължина на вълната на светлината в космоса
Въпреки това, може би най-значимото откритие, свързано с този модел на разпространение на вълните, е така нареченият закон на Хъбъл. През 1929 г. американският астроном Едуин Хъбъл, гледайки звездното небе през своя телескоп, открива интересна особеност. Факт е, че много далечни галактики имат червеникав блясък. Знаейки за ефекта на Доплер, Хъбъл изуми света със сензационни заключения. Факт е, че червеникавото сияние в случай на светлинна вълна означаваше същото като нарастващата височина на звука: източникът се отдалечаваше. Тоест самите галактики се отдалечаваха. И подобен ефект е открит във всички части на космоса, където и да е насочен телескопът. Така за първи път на практика беше открито, че нашата Вселена се разширява.