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[jamsat-bb:6471] 感覚的に考えたドップラー
絶対距離の差でドップラー(周波数の変化)は生じないことは、共通認識であると思いま
す。
しかし、この絶対距離が非常に近い場合(サイレン)の場合と非常に遠い場合(遠地点の
50000Km)では、
周波数の変化が異なると思います。
ドップラーが生じるということは、周波数の変化。
すなわち、受信する波長が変化しているわけで、なぜ波長が変化するかというと、
ある一定時間に発信源が移動するからで、
その単位時間当たりの移動量(��距離)が光の速度に対して増減することは、
c+��dの式で説明できたように思います。
これが、受信する波長が変わる原理になるようです。
この場合の��dは、あくまで、見かけの速度による一定時間に変化する距離です。
衛星の速度が常に変化していても、
それよりむしろ、みかけの速度がどのように変化するかで、
ドップラーが決定されるはずです。
サイレンの場合、
近くを通りすぎる場合と遠く離れている場合では、
見かけの速度(時間当たりの移動量)は、大きく異なり、
近くを通り過ぎる場合は、この見かけの速度(時間当たりの移動量)は大きくなる。
すなわち、ドップラーが大きく変化するということだと思います。
ただし、遠くでサイレンが右から左に移動して聞こえたときは、ドップラーが大きく変化
しないのは経験済みと思います。
一定速度で走っても、見かけの速度(受信地点と発信源の離れ具合)が低いからと思いま
す。
遠地点の場合、
遠地点に向かう場合と離れる場合のいずれにしても、
vという速度で移動すると、見かけの速度は、vに近い速度(時間当たりの移動量)を示しま
す。
しかし、遠地点になると、vより速度が落ちたとしても、
受信地点からの距離の変化が限りなく0(受信地点と発信源の離れ具合)に近くなり、
ドップラーの変化は、かぎなく0に近くなります。
ということから、見かけの速度とは、
あくまで、受信地点と発信源の時間当たりの移動量の大小、離れ具合であると推察されま
す。
サイレン(秒速数十m)と衛星(秒速数Km以上)では、速度(時間当たりの移動量)がぜんぜん
違うのに、
これだけで説明できるのかと言う疑問もあります。
f = fo * c / (c + Vs)
の式で説明されましたが、
感覚的には、
上記式のc(光の速度)は、
受信地点と発信源の絶対距離があてはまるような気がします。
説明力のない感覚的な話ですが、下記考え方でも説明がつくような気もします。
速度Vs=0のときは、
上記式は、受信周波数は、絶対距離に関係なく発信源と同じ周波数になります。
しかし、ドップラーの変化は、絶対距離と見かけ速度で決まるということになると思いま
す。
サイレンでは、数m先を通り過ぎるサイレンと数十mの速度で、ドップラーが決まり、
衛星では、50000Km先を通り過ぎる衛星と数Kmの速度でドップラーが決まる。
すなわち、
サイレンでは、概略10:1の比率であり、
衛星では、概略 1:10000の比率になることから、
サイレンのドップラーシフトが大きいのではないかと推察されます。
本当かどうかわかりませんが。
2000/11/27
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.・ ・● 芝山 正登
・● .・ ja7jzs@jamsat.or.jp
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