حدة الصوت العالي للمركبة عند اقترابها، ثم تناقص حدة الصوت عند ابتعادها، مثال (مع شرح مبسط)

إجابة سؤال بيت العلم: حدة الصوت العالي للمركبة عند اقترابها، ثم تناقص حدة الصوت عند ابتعادها، مثال

• الجواب: الصوت العالي للمركبة عند اقترابها ثم انخفاضه عند ابتعادها هو مثال على تأثير دوبلر.

شرح الإجابة:

لفهم هذه الظاهرة، تخيل أن مصدر الصوت يصدر اهتزازات في الهواء تنتشر كدوائر منتظمة. فإن درجة الصوت التي ندركها، سواء كانت رفيعة أم غليظة، تعتمد مباشرةً على تردد هذه الاهتزازات، أي مدى تقاربها من بعضها عند وصولها إلينا. فوحدة قياس هذا المعدل هي الهرتز (Hz)؛ فكلما زاد التردد، أصبح الصوت أكثر حدة، وكلما قل، أصبح أعمق.

عندما يتحرك مصدر الصوت نحوك، فإنه يضغط الموجات الصوتية في اتجاه حركته، مما يقلل المسافة الفاصلة بينها، والمعروفة باسم الطول الموجي. هذا التضاغط يتسبب في استقبال أذنك لعدد أكبر من الموجات في كل ثانية، مما يرفع من وتيرتها المدرَكة، وهذا يفسر الشعور بأن النغمة أصبحت حادة.

بمجرد أن يتجاوزك الجسم المتحرك ويبدأ بالابتعاد، يحدث العكس تمامًا. تتمدد التموجات الصوتية خلفه، فيزداد الطول الموجي بينها. نتيجة لهذا التباعد، يصل إلى أذنك عدد أقل من الاهتزازات خلال نفس الفترة الزمنية، فينخفض التردد المدرَك، وتشعر بأن الصوت أصبح أغلظ. من المهم تمييز هذا عن شدة الصوت (قوته)، التي تُقاس بالديسيبل.

إذًا، التغير الملحوظ في نغمة المركبة ليس تغيرًا حقيقيًا في صوت محركها، بل هو تحول ظاهري سببه حركتها بالنسبة للراصد. هذا المبدأ الذي صاغه العالم كريستيان دوبلر لا يقتصر على الصوت، بل يمتد ليشمل جميع أنواع الأمواج، بما فيها الموجات الكهرومغناطيسية كالضوء، مما يجعله أداة أساسية في علم الفلك. بناءً على ذلك، فإن الإجابة التي ربطت هذه الملاحظة اليومية بـ تأثير دوبلر تُعد صحيحة علميًا.