Frekvencija zvuka ima karakteristike koje su karakteristične i za niz drugih pojava koje se šire pomoću vala. To vrijedi, na primjer, za svjetlo ili X-zrake. Zvučna frekvencija je određena fizička veličina koju karakterizira konstantan broj ponavljanja. Određuje se omjerom broja valova i vremenskog razdoblja tijekom kojeg se javljaju. Na primjer, frekvencija zvuka određuje visinu tona koju čujemo. Ili ne čujemo jesu li vibracije izvan granica naših slušnih mogućnosti - infra- ili ultrazvuk. Ako govorimo o svjetlosnom zračenju, tada, ovisno o njegovoj frekvenciji i valnoj duljini, vidimo različite boje spektra: od crvene do plave.
Zvučna frekvencija i Doplerov efekt
Zanimljiv fenomen povezan s količinom koja se razmatra naziva se Dopplerov efekt (nazvan po otkriču). Može se promatrati i na primjeru svjetlosnih valova, ali je brzina širenja svjetlosti vrlo velika (oko 300 tisuća kilometara u sekundi), a to je vrlo teško promatrati u svakodnevnim uvjetima. I brzina širenja zvučnih valova osjetno je manja. Dakle, što je Dopplerov efekt? Zamislite da ste na strani glavne ceste iizdaleka se približava auto s radnom sirenom. Kad je još daleko, rika sirene će vam se činiti gluhom. To znači da je frekvencija zvuka niska. Ali kako se bude približavao, sve će više rasti.
Moći ćete čuti sve viši i viši ton, koji će dostići vrhunac kako automobil prođe pokraj vas. Kada vas objekt prođe i ponovno se počne udaljavati, valna duljina zvuka će se ponovno smanjiti (doslovno, izgladiti, ako je prikazana na grafikonu). To se događa iz razloga što se zvuk sirene najprije na neki način "hvata" od strane stroja, koji skraćuje razmak između udubljenja (vrhova) vala i čini ton višim, a zatim, naprotiv, "bježi", uslijed čega se val, takoreći, "izglađuje". Zapravo, to se zove Doplerov efekt.
Vrijednost efekta
Međutim, ne treba pretpostaviti da je Dopplerov efekt neka suha činjenica iz svijeta elektrodinamike. Upravo se to znanje naširoko koristi u modernim zvučnim radarima, koji se temelje na mjerenju frekvencija valova. I na isti način službenici prometne policije određuju brzinu vozila, a ostale nadležne službe određuju brzinu zrakoplova, riječne tokove i sl. Po tom principu rade i protuprovalni alarmi koji reagiraju na kretanje u prostoriji.
Otkriće Edwina Hubblea
Ali možda je najznačajnije otkriće povezano s ovim efektom Hubbleov zakon. Davne 1929. godine američki astronom Edwin Hubble poslao je svojeteleskopom u zvjezdano nebo. Promatrajući daleke galaksije, otkrio je zanimljivu stvar. Mnoge od ovih galaksija bile su obavijene nekom aureolom crvene izmaglice. Baš kao što se zvuk predmeta koji se povlači čujemo u većoj visini, tako se ljudskom oku boja tijela koje se povlači crvenkasto. To je doslovno značilo da galaksije odlijeću od nas. Zanimljivo je da što je galaksija udaljenija, to se brže udaljava. Ovo opažanje uvelike je pridonijelo najpopularnijoj ideji među modernim astrofizičarima o širenju svemira i Velikom prasku kao njegovom početku.
