Ձայնի հաճախականությունն ունի բնութագրիչներ, որոնք բնորոշ են նաև ալիքի միջոցով տարածվող մի շարք այլ երևույթների։ Սա ճիշտ է, օրինակ, լույսի կամ ռենտգենյան ճառագայթների դեպքում: Ձայնի հաճախականությունը որոշակի ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրվում է անընդհատ կրկնությունների քանակով։ Այն որոշվում է ալիքների քանակի հարաբերակցությամբ այն ժամանակաշրջանին, որի ընթացքում դրանք տեղի են ունենում: Օրինակ, ձայնի հաճախականությունը որոշում է մեր լսած բարձրությունը: Կամ մենք չենք լսում, արդյոք թրթռումները դուրս են մեր լսողական հնարավորությունների սահմաններից՝ ինֆրա- կամ ուլտրաձայնային: Եթե խոսքը լույսի ճառագայթման մասին է, ապա կախված դրա հաճախականությունից և ալիքի երկարությունից՝ մենք տեսնում ենք սպեկտրի տարբեր գույներ՝ կարմիրից մինչև կապույտ։
Ձայնի հաճախականություն և Դոպլերի էֆեկտ
Հետաքրքիր երևույթը, որը կապված է դիտարկվող մեծության հետ, կոչվում է Դոպլերի էֆեկտ (հայտնագործողի անունով): Այն կարելի է դիտարկել նաև լուսային ալիքների օրինակով, սակայն լույսի տարածման արագությունը շատ մեծ է (մոտ 300 հազար կիլոմետր վայրկյանում), և դա շատ դժվար է դարձնում այն դիտարկելը առօրյա պայմաններում։ Իսկ ձայնային ալիքների տարածման արագությունը նկատելիորեն ցածր է։ Այսպիսով, ո՞րն է Դոպլերի էֆեկտը: Պատկերացրեք, որ դուք գտնվում եք գլխավոր ճանապարհի եզրին ևհեռվից մոտենում է աշխատող սիրենային մեքենա. Երբ նա դեռ հեռու է, ծովահարի մռնչյունը քեզ խուլ կթվա։ Սա նշանակում է, որ ձայնի հաճախականությունը ցածր է: Բայց քանի որ այն մոտենում է, այն ավելի ու ավելի կաճի:
Դուք կկարողանաք լսել ավելի ու ավելի բարձր ձայն, որը կբարձրանա, երբ մեքենան անցնում է ձեր կողքով: Երբ առարկան անցնում է ձեր կողքով և նորից սկսում է հեռանալ, ձայնի ալիքի երկարությունը կրկին կնվազի (բառացիորեն հարթվում է, եթե այն պատկերված է գրաֆիկի վրա): Դա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ ազդանշանի ձայնը նախ ինչ-որ կերպ «բռնում» է մեքենան, որը կրճատում է ալիքի գոգավորությունների (գագաթների) միջև հեռավորությունը և բարձրացնում հնչերանգը, իսկ հետո, ընդհակառակը. «փախչում է», ինչի արդյունքում ալիքը, այսպես ասած, «հարթվում է»։ Իրականում սա կոչվում է Դոպլերի էֆեկտ:
Էֆեկտի արժեք
Սակայն չպետք է ենթադրել, որ Դոպլերի էֆեկտը ինչ-որ չոր փաստ է էլեկտրադինամիկայի աշխարհից: Հենց այս գիտելիքն է լայնորեն կիրառվում ժամանակակից ձայնային ռադարներում, որոնք հիմնված են ալիքների հաճախականությունների չափման վրա։ Եվ նույն կերպ Ճանապարհային ոստիկանության աշխատակիցները որոշում են տրանսպորտային միջոցների արագությունը, իսկ համապատասխան այլ ծառայություններ՝ օդանավի արագությունը, գետերի հոսքերը և այլն։ Այս սկզբունքով են աշխատում նաև կողոպուտի ազդանշանները, որոնք արձագանքում են սենյակում տեղաշարժերին։
Էդվին Հաբլի բացահայտումը
Բայց, թերևս, այս ազդեցության հետ կապված ամենակարևոր հայտնագործությունը Հաբլի օրենքն է: Դեռևս 1929 թվականին ամերիկացի աստղագետ Էդվին Հաբլն ուղարկեց իրաստղադիտակ դեպի աստղային երկինք. Դիտարկելով հեռավոր գալակտիկաները՝ նա մի հետաքրքիր բան է հայտնաբերել. Այս գալակտիկաներից շատերը պատված էին կարմիր մշուշի ինչ-որ լուսապսակով: Ինչպես հեռացող առարկայի ձայնն է մեզ լսվում ավելի բարձր բարձրության վրա, այնպես էլ հեռացող մարմնի գույնը մարդու աչքին կարմրավուն է թվում: Սա բառացիորեն նշանակում էր, որ գալակտիկաները մեզնից հեռու են թռչում: Հետաքրքիր է, որ որքան հեռու է գալակտիկան, այնքան ավելի արագ է նահանջում: Այս դիտարկումը մեծապես նպաստեց ժամանակակից աստղաֆիզիկոսների ամենատարածված գաղափարին ընդարձակվող Տիեզերքի և Մեծ պայթյունի մասին որպես դրա սկիզբ:
