Jika kamu berhenti di depan palang perlintasan kereta api sementara sebuah kereta api melintas sambil membunyikan peluitnya, kenapa frekuensi suitan berubah?
Efek Doppler, dinamakan mengikuti tokoh fisika, Christian Andreas Doppler, adalah perubahanfrekuensi atau panjang gelombang dari sebuah sumber gelombang yang diterima oleh pengamat, jika sumber suara/gelombang tersebut bergerak relatif terhadap pengamat/pendengar. Untuk gelombang yang umum dijumpai, seperti gelombang suara yang menjalar dalam medium udara, perhitungan dari perubahan frekuensi ini, memerlukan kecepatan pengamat dan kecepatan sumber relatif terhadap medium di mana gelombang itu disalurkan.
Gerakan sumber suara relatif pada pendengarnya (anda atau detektor suara lainnya) mengubah frekuensi suara, ini adalah efek yang disebut ingsutan Doppler. Alasan utama ingsutan ini adalah karena suara merupakan gelombang. Bila sumbernya diam relatif terhadap anda, fase tekanan tinggi gelombang menyapu telinga anda dengan tingkat (frekuensi) yang sama seperti yang dihasilkan sumber. Karenanya, anda mendengarkan frekuensi yang sama seperti yang dihasilkan sumber, dan tidak ada ingsutan.
Bila sumbernya bergerak mendekati anda, ia mengejar gelombang yang ia pancarkan sendiri ke arah kamu. Tingkat fase tekanan tinggi yang melewati anda kini lebih besar daripada yang dihasilkan sumber tersebut, dan karenanya kamu mendengar frekuensi yang lebih tinggi. Bila sumbernya menjauh, efeknya terbalik: kamu mendengar frekuensi yang lebih rendah daripada apa yang dihasilkan. Karenanya, mendekati kamu berarti frekuensi beringsut naik, menjauhi kamu berarti frekuensi bergeser turun. Besarnya geseran ini tergantung laju sumber. Bila gerakan sumber menyamping dengan posisimu, efek (jumlah ingsutan) lebih kecil, dan jika gerakannya tegak lurus arah mu, tidak ada ingsutan.
Bila sumbernya bergerak mendekati anda, ia mengejar gelombang yang ia pancarkan sendiri ke arah kamu. Tingkat fase tekanan tinggi yang melewati anda kini lebih besar daripada yang dihasilkan sumber tersebut, dan karenanya kamu mendengar frekuensi yang lebih tinggi. Bila sumbernya menjauh, efeknya terbalik: kamu mendengar frekuensi yang lebih rendah daripada apa yang dihasilkan. Karenanya, mendekati kamu berarti frekuensi beringsut naik, menjauhi kamu berarti frekuensi bergeser turun. Besarnya geseran ini tergantung laju sumber. Bila gerakan sumber menyamping dengan posisimu, efek (jumlah ingsutan) lebih kecil, dan jika gerakannya tegak lurus arah mu, tidak ada ingsutan.
Jika kamu meletakkan detektor suara tengah rel kereta, kamu dapat mengukur ingsutan doppler dari peluit kereta api. Peluit ini akan memiliki frekuensi yang menaik pada seluruh gerakannya menuju detektor (hingga peluit hampir di depan) dan kemudian frekuensinya akan menurun saat ia menjauhi detektor.
Jika kamu meletakkan detektor di tempat yang aman di samping rel, katakan 20 meter lebih jauh, pengukuran akan berbeda karena geometrinya. Saat kereta api mendekati detektor, kecepatannya menuju detektor berkurang dan jumlah ingsutan Doppler berkurang.
Jika kamu meletakkan detektor di tempat yang aman di samping rel, katakan 20 meter lebih jauh, pengukuran akan berbeda karena geometrinya. Saat kereta api mendekati detektor, kecepatannya menuju detektor berkurang dan jumlah ingsutan Doppler berkurang.
Karenanya, untuk kereta api yang mendekat, peluit memiliki frekuensi tinggi tertentu yang diukur oleh detektor yang diletakkan di rel kereta api. Namun, saat kereta api semakin dekat, anda tentu tidak mau dilindas kereta api, maka anda menjauh. Akibatnya terjadi posisi yang menyamping, dan frekuensi turun hingga, saat kereta api berada tegak lurus detektor (anda), frekuensinya menjadi tetap. Frekuensi lalu turun kembali hingga ia mencapai sebuah frekuensi rendah yang terus demikian hingga peluit tidak terdengar lagi.
Anggaplah kamu ini detektornya dan kamu cukup dekat ke lintasan sehingga efek geometri dapat diabaikan. Anda harusnya mendengarkan frekuensi tinggi tertentu saat kereta api bergerak ke arah anda dan frekuensi rendah tertentu saat kereta api menjauhi anda. Namun kenyataannya tidak. Anda akan mendengar peningkatan frekuensi terus menerus saat ia mendekat dan penurunan terus menerus saat ia menjauhi anda. Frekuensi persepsi demikian disebut pitch. Dalam situasi ini, pitch yang dibawa ke pikiran dipengaruhi oleh seberapa nyaring suara tersebut. Karena peluit terus menjadi makin nyaring saat ia mendekati anda, anda dibohongi karena menduga kalau frekuensinya terus meningkat. Dan karena peluit terus berkurang volumenya saat menjauh, pikiran anda membohongi anda sehingga anda menduga kalau frekuensinya terus menurun. Efek mengubah pitch ini disebut ilusi efek Doppler.
¬ Referensi
Walker, J. Flying Circus of Physics. Wiley, 2007
Anggaplah kamu ini detektornya dan kamu cukup dekat ke lintasan sehingga efek geometri dapat diabaikan. Anda harusnya mendengarkan frekuensi tinggi tertentu saat kereta api bergerak ke arah anda dan frekuensi rendah tertentu saat kereta api menjauhi anda. Namun kenyataannya tidak. Anda akan mendengar peningkatan frekuensi terus menerus saat ia mendekat dan penurunan terus menerus saat ia menjauhi anda. Frekuensi persepsi demikian disebut pitch. Dalam situasi ini, pitch yang dibawa ke pikiran dipengaruhi oleh seberapa nyaring suara tersebut. Karena peluit terus menjadi makin nyaring saat ia mendekati anda, anda dibohongi karena menduga kalau frekuensinya terus meningkat. Dan karena peluit terus berkurang volumenya saat menjauh, pikiran anda membohongi anda sehingga anda menduga kalau frekuensinya terus menurun. Efek mengubah pitch ini disebut ilusi efek Doppler.
¬ Referensi
Walker, J. Flying Circus of Physics. Wiley, 2007
id.wikipedia.org/wiki/Efek_Doppler
karena masih belom lengkap, jadi tunggu buat animasi, video, dan artikel pdf-nya yaaaaa
karena masih belom lengkap, jadi tunggu buat animasi, video, dan artikel pdf-nya yaaaaa
Tidak ada komentar:
Posting Komentar