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ドップラー効果

索引 ドップラー効果

ドップラー効果(ドップラーこうか、Doppler effect)またはドップラーシフト(Doppler shift)とは、波(音波や電磁波など)の発生源(音源・光源など)と観測者との相対的な速度の存在によって、波の周波数が異なって観測される現象をいう。.

42 関係: 効果の一覧原子炉反応度 (原子力)媒質中性子ユトレヒトレーザドップラー流速計ロータリースピーカート (音名)トランペットフラウンホーファー線フェージングドップラー幅ドップラー・ライダードップラー・レーダー周波数オランダオーストリアクリスチャン・ドップラークリストフ・ボイス・バロットスペクトルスピード測定器光速絶対音感物理学特殊相対性理論相対速度音程音速青方偏移超音波検査近接信管赤方偏移電磁波速度恒星波動救急車1842年1845年

効果の一覧

効果の一覧(こうかのいちらん)は、固有名として使われる効果を示す。学問上の効果、社会一般で言われる効果を含む。効果の名称の後ろの注記は分野を示す。但し、特殊効果、視覚効果は除く。.

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原子炉

建設中の沸騰水型原子炉(浜岡原子力発電所)国土航空写真 原子力工学における原子炉(げんしろ、nuclear reactor)とは、制御された核分裂連鎖反応を維持することができるよう核燃料などを配置した装置を言う。.

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反応度 (原子力)

反応度(はんのうど、reactivity)は、原子炉制御の重要なパラメーターのひとつである。.

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媒質

媒質(ばいしつ、medium)とは波動が伝播する場となる物質・物体のことである。.

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中性子

中性子(ちゅうせいし、neutron)とは、原子核を構成する粒子のうち、無電荷の粒子の事で、バリオンの1種である。原子核反応式などにおいては記号 n で表される。質量数は原子質量単位で約 、平均寿命は約15分でβ崩壊を起こし陽子となる。原子核は、陽子と中性子と言う2種類の粒子によって構成されている為、この2つを総称して核子と呼ぶ陽子1個で出来ている 1H と陽子3個で出来ている 3Li の2つを例外として、2015年現在の時点で発見報告のある原子の内、最も重い 294Og までの全ての"既知の"原子核は陽子と中性子の2種類の核子から構成されている。。.

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ユトレヒト

ユトレヒト( ユトレフト)は、オランダのユトレヒト州にある基礎自治体(ヘメーンテ)。オランダ第4の都市であり、ユトレヒト州の州都でもある。首都アムステルダムから30キロほど南に位置する。 ユトレヒトは8世紀よりオランダの宗教の中心であった。現在でもオランダ・カトリック教会で最も重要な地位をユトレヒト大司教が担っている。また、復古カトリック教会の大主教座や、プロテスタント教会の教区事務所もユトレヒトに置かれている。17世紀に始まるオランダ黄金の時代にアムステルダムがその地位を奪うまで、ユトレヒトは北オランダ(現在のオランダ国土と言う意味で、ベルギーやルクセンブルクは除く)で最も重要な都市であった。 また、ユトレヒトにはオランダ最大の大学であるユトレヒト大学が置かれていたり、国土のほぼ中央付近という地理的条件より、各地からの道路や鉄道網の重要な結節点となっている。.

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レーザドップラー流速計

レーザドップラー流速計(レーザドップラーりゅうそくけい、英語:laser Doppler velocimeter または laser Doppler anemometer、略称:LDV、LDA)は、非接触式の流速計の一種。局所速度を測ることができ、流れ場に散乱体となるものが必要であるが、計測器が直接流れを乱すことがなく、周波数特性に優れていることなどが特長。また、他の流速計では計測が困難な超低流速にも使用できる。 レーザー光の非常にコヒーレンスが高い特性を活かして、ハーフミラーとミラーにより光路差を与えた2本のレーザー光を干渉させて、干渉縞を通過するトレーサ粒子からの散乱光を受光することによって計測する。 動いているトレーサによる散乱光はドップラー効果により入射光に対して周波数変位を持つ。その変位はトレーサの速度に比例し、トレーサの屈折率や大きさには依存しない。この原理を利用し、散乱光の周波数を測定することでトレーサの(すなわち流れ場の)速度を得ることができる。 観測領域には2本のレーザー光の干渉により光強度が強い・弱いという縞(干渉縞)が発生し、この縞を垂直にトレーサ粒子が横切る時、散乱光の強度は強い・弱いを繰り返すことになる。この強い・弱いの繰り返しを散乱光のビート信号という。実際には1粒子からの散乱光だけでなく、多くの粒子からの散乱光が検出器(例えばSiフォトダイオード検出器)に入ることになるが、この散乱光をフーリエ変換することにより、ビート信号の周波数をうまく抽出することができ、それによって速度を得る。なお、測定間隔や測定時間等は任意に設定することが可能である。 トレーサ粒子が干渉縞を垂直に横切ることを前提としているため、例えばトレーサ粒子が斜めに移動したり、干渉縞に平行に移動したような場合、流速が小さく見積もられることもあるので要注意である。特に、この方法は局所流速を求める方法であるので、局所的な流れ方向が把握できないケースでは、正確な数字が得られない恐れがある。.

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ロータリースピーカー

ータリースピーカーとは、高音部用のホーンと、低音部用のローターを、モーターで別々に回転させてコーラス効果を発生させ、音に広がりを与える仕組みをもったスピーカー。ハモンドオルガンと組で使われることが多い。回転速度は速い・遅いの2段で、停止させることも可能。ドン・レスリーが開発し、レスリー・ユニット(通称レスリー・スピーカー、後述)という名称で発売されていたが、この名称が代名詞として一般化している。 本来製造・販売元はハモンドオルガンとは別会社であったが、現在は鈴木楽器製作所が商標権を取得し、ハモンドオルガンとともに製造・販売されている。 ロータリースピーカーは本体が大きくて運搬に苦労することから、各オルガンメーカーはロータリースピーカーを電子的に再現し、オルガン本体のエフェクトとして組み込んでいる。これはハモンドオルガンでは「電子レスリー」と呼ばれるが、一般的にはレスリーシミュレータなどと呼ばれることが多い。 技術が進むにつれて再現性は向上してはいるものの、やはり本物のロータリースピーカーに敵わないという声もある。そのため、ロータリースピーカー用のコネクタを装備している機種もある。特にハモンドオルガンでは「電子レスリー」を省略した機種も存在する。 構造自体はシンプルの為、音域の分かれた楽器用アンプなら知識の詳しいものなら自作で再現可能と思われる。現在は高音用のみを再現した小型の回転スピーカーがいくつかのメーカーから発売されているが、大型で木製のレスリースピーカーの音を完全に再現しているとは言い難い。木製キャビネットの中での音の反響や、スピーカー/ホーン/ウーファー自体が大きいことに起因する。とはいえ、代用品としては最高の選択肢のひとつである。 ライブ会場でもよく使われている.

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ト (音名)

トは西洋音楽の音名のひとつ。ヘの直上の音名にあたる。.

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トランペット

トランペットは、金管楽器の一種である。略称は「Tp」「Trp」など。語源は貝殻の一種を意味するギリシア語のstrombosであるとされる下中直也(編)『音楽大事典』全6巻、平凡社、1981年。 管は全体としては円錐形だが、全長の1/4から1/3ほどは円筒形であり、長円状に巻かれている。その中ほどに3つ(稀に4つ)のピストンまたはロータリー式のバルブを備え、バルブによって管長を変えて音高を変化させる。 様々な調性のものが存在し、最も一般的なのは変ロ調(B♭管)とハ調(C管)で、ハ調を除き移調楽器である。.

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フラウンホーファー線

フラウンホーファー線(フラウンホーファーせん)は、一連のスペクトルで、ドイツの物理学者ヨゼフ・フォン・フラウンホーファーの名前に由来する。太陽光の可視光スペクトルのなかに暗線として観測された。 1802年、イギリスのウイリアム・ウォラストンが、太陽光のスペクトルのなかにいくつかの暗線の存在を報告した。1814年にフラウンホーファーは、ウォーラストンとは別に、暗線を発見し、系統的な研究を行い、570を超える暗線について波長を計測した。主要な線にAからKの記号をつけ、弱い線については別の記号をつけた。 グスタフ・キルヒホフとロベルト・ブンゼンによって、それぞれの線が、太陽の上層に存在するいろいろな元素や地球の大気中の酸素などによって吸収されたスペクトルであることが示された。 他の恒星のドップラー効果によるフラウンホーファー線の波長のズレを調べることで、その恒星と太陽系との相対速度を知ることができる。 下表に主なフラウンホーファー線の記号と波長を示す。 C-、 F-、 G'-、 h- 線は水素のバルマー系列 である。 D3線は光球の光に見られる吸収線(暗線)ではなく、彩層の光に見られるヘリウムの発光線(輝線)であり、1868年8月18日の皆既日食のときロッキヤーによって発見された。.

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フェージング

フェージング()とは、無線局の移動や時間経過により、無線局での電波の受信レベルが変動する現象である。「衰調」(すいちょう)とも。 例えば、携帯電話では、中継局との位置関係により、中継局から発射される電波が干渉し受信レベルが変動する。最悪の場合には、通話が途切れる恐れもある。.

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ドップラー幅

輝線の周波数、波数が分子運動による速度分散に対応したドップラー効果によって幅を持って観測されること。また、吸収線の周波数、波数も、入射光の進行方向に対して吸収媒質が相対運動をすることによって、同様に速度分散に対応した幅をもって観測される。これらをあわせてドップラー幅(Doppler width, Doppler broadening)と呼ぶ。.

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ドップラー・ライダー

ドップラー・ライダー(Doppler Lidar)とは、ドップラー効果による周波数の変移を観測することで、観測対象の相対的な移動速度と変位を観測する事のできるLIDARの一種である。LIDARとは、Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Rangingの略であり、「光検出と測距」ないし「レーザー画像検出と測距」は、光を用いたリモートセンシング技術の一つである。.

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ドップラー・レーダー

ドップラー・レーダー(Doppler radar)とは、ドップラー効果による周波数の変移を観測することで、観測対象の相対的な 移動速度と変位を観測する事のできるレーダーである。.

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周波数

周波数(しゅうはすう 英:frequency)とは、工学、特に電気工学・電波工学や音響工学などにおいて、電気振動(電磁波や振動電流)などの現象が、単位時間(ヘルツの場合は1秒)当たりに繰り返される回数のことである。.

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オランダ

ランダ(Nederland 、; Nederlân; Hulanda)は、西ヨーロッパに位置する立憲君主制国家。東はドイツ、南はベルギーおよびルクセンブルクと国境を接し、北と西は北海に面する。ベルギー、ルクセンブルクと合わせてベネルクスと呼ばれる。憲法上の首都はアムステルダム(事実上の首都はデン・ハーグ)。 カリブ海のアルバ、キュラソー、シント・マールテンと共にオランダ王国を構成している。他、カリブ海に海外特別自治領としてボネール島、シント・ユースタティウス島、サバ島(BES諸島)がある。.

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オーストリア

ーストリア共和国(オーストリアきょうわこく、、バイエルン語: )、通称オーストリアは、ヨーロッパの連邦共和制国家。首都は音楽の都といわれたウィーン。 ドイツの南方、中部ヨーロッパの内陸に位置し、西側はリヒテンシュタイン、スイスと、南はイタリアとスロベニア、東はハンガリーとスロバキア、北はドイツとチェコと隣接する。基本的には中欧とされるが、歴史的には西欧や東欧に分類されたこともある。.

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クリスチャン・ドップラー

ヨハン・クリスチアン・ドップラー(Johann Christian Doppler、1803年11月29日 - 1853年3月17日)は、オーストリアの物理学者、数学者、天文学者。 観測者と震動源との相対運動によって振動数が変化することを詳しく調べ、1842年、それをもとに数学的な関係式をつくった。いわゆる「ドップラー効果」である。 オランダ人の化学者・気象学者であるクリストフ・ボイス・バロットが、1845年、オランダのユトレヒトで、列車に乗ったトランペット奏者がGの音を吹き続け、それを絶対音感を持った音楽家が聞いて音程が変化する事で証明した。 プラハのプラハ工科大学(現チェコ工科大学)で教授をつとめる。ドップラー効果はこの時代の発見であり、チェコ工科大学には、彼の名を冠した基礎物理学研究所「ドップラー研究所」がある。1850年、ウィーン大学物理学研究所の所長に就任。教え子の一人に遺伝の法則で知られるメンデルがいる。 ドップラーの生家は、ザルツブルクの新市街、マカルト広場に面している。ちなみに、マカルト広場にはモーツァルトが1773年、旧市街の生家から移転した住居がある。.

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クリストフ・ボイス・バロット

リストフ・ボイス・バロット (Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot、1817年10月10日 - 1890年2月3日)は、オランダの気象学者である。気象に関するボイス・バロットの法則やボイス・バロット表で知られる。 Kloetinge に生まれた。ユトレヒト大学で学び、1844年からユトレヒト大学の鉱物学や地質学の講師になった。1846年から化学の講師も兼ね、1847年から数学の教授、1867年から物理学の教授になった。ドップラー効果を調べるために列車に楽団を乗せて、決められた高さの音を演奏させる実験を行った。 気象学に関する業績で最も知られる。1854年にオランダ気象学会を設立し終生会長を務めた。気象学における国際協力の必要性を認めた最初のひとりで、1873年に国際気象委員会の議長を務めた。国際気象委員会は世界気象機関(World Meteorological Organization: WMO)に発展した。 1893年からオランダ科学アカデミーは、気象学の分野の業績に対して授与するボイス・バロット・メダル (Buys Ballot Medal) を設けている。.

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スペクトル

ペクトル()とは、複雑な情報や信号をその成分に分解し、成分ごとの大小に従って配列したもののことである。2次元以上で図示されることが多く、その図自体のことをスペクトルと呼ぶこともある。 様々な領域で用いられる用語で、様々な意味を持つ。現代的な意味のスペクトルは、分光スペクトルか、それから派生した意味のものが多い。.

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スピード測定器

ピード測定器(スピードそくていき)は、運動する物体の速度の特定方向成分を測定する測定機器である。一般には、の商標であるスピードガンの名称で知られる。.

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上方から入ってきた光の道筋が、散乱によって見えている様子。(米国のアンテロープ・キャニオンにて) 光(ひかり)とは、基本的には、人間の目を刺激して明るさを感じさせるものである。 現代の自然科学の分野では、光を「可視光線」と、異なった名称で呼ぶことも行われている。つまり「光」は電磁波の一種と位置付けつつ説明されており、同分野では「光」という言葉で赤外線・紫外線まで含めて指していることも多い。 光は宗教や、哲学、自然科学、物理などの考察の対象とされている。.

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光速

光速(こうそく、speed of light)、あるいは光速度(こうそくど)とは、光が伝播する速さのことであるニュートン (2011-12)、pp. 24–25.。真空中における光速の値は (≒30万キロメートル毎秒)と定義されている。つまり、太陽から地球まで約8分20秒(8分19秒とする場合もある)、月から地球は、2秒もかからない。俗に「1秒間に地球を7回半回ることができる速さ」とも表現される。 光速は宇宙における最大速度であり、物理学において時間と空間の基準となる特別な意味を持つ値でもある。 現代の国際単位系では長さの単位メートルは光速と秒により定義されている。光速度は電磁波の伝播速度でもあり、マクスウェルの方程式で媒質を真空にすると光速が一定となるということが相対性理論の根本原理になっている。 重力作用も光速で伝播することが相対性理論で予言され、2002年に観測により確認された。.

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絶対音感

絶対音感(ぜったいおんかん、英語:Absolute pitch)は、ある音(純音および楽音)を単独に聴いたときに、その音の高さ(音高)を記憶に基づいて絶対的に認識する能力である。 狭義には、音高感と音名との対応付けが強く、ある楽音を聞いたときに即座に音名・階名表記を使用して表現できる能力である。 別名として「絶対的音感」、「絶対的音高感」などがある。 相対的な音程で音の高さを認識する相対音感に対して、音高自体に対する直接的な認識力を「絶対音感」と呼ぶ。.

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物理学

物理学(ぶつりがく, )は、自然科学の一分野である。自然界に見られる現象には、人間の恣意的な解釈に依らない普遍的な法則があると考え、自然界の現象とその性質を、物質とその間に働く相互作用によって理解すること(力学的理解)、および物質をより基本的な要素に還元して理解すること(原子論的理解)を目的とする。化学、生物学、地学などほかの自然科学に比べ数学との親和性が非常に強い。 古代ギリシアの自然学 にその源があり, という言葉も、元々は自然についての一般的な知識の追求を意味しており、天体現象から生物現象までを含む幅広い概念だった。現在の物理現象のみを追求する として自然哲学から独立した意味を持つようになったのは19世紀からである。 物理学の古典的な研究分野は、物体の運動、光と色彩、音響、電気と磁気、熱、波動、天体の諸現象(物理現象)である。.

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特殊相対性理論

特殊相対性理論(とくしゅそうたいせいりろん、Spezielle Relativitätstheorie、Special relativity)とは、慣性運動する観測者が電磁気学的現象および力学的現象をどのように観測するかを記述する、物理学上の理論である。アルベルト・アインシュタインが1905年に発表した論文に端を発する。特殊相対論と呼ばれる事もある。.

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相対速度

対速度(そうたいそくど、英語:relative velocity)とは、ある物体を別の観測者から観測したときの速度である。 二つの物体A、Bのそれぞれの速度ベクトルを\mathbf, \mathbf とする。 この場合、ニュートン力学では、Aを観測者とした場合の物体Bの相対速度\mathbfは となる。 以下にいくつかの例を示す。.

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ここでは音(おと)について解説する。.

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音程

音程(おんてい、Interval〈インターバル〉)とは、二つの音の高さの隔たりのことである。順次的に鳴る音に対する音程を旋律的音程と呼び、同時に鳴る音に対する音程のことを和声的音程と呼ぶ。いずれにせよ、全音階を構成する8度までの単音程の組み合わせによって、あらゆる音程を構成することができる。注意点としては、音高に隔たりのない二音を「完全1度」と呼ぶので、全音階上で隣り合う二音は1度ではなく2度の関係だということである。 この記事では伝統的な西洋音楽において一般的な、半音を最小単位として構成される音程について記述する。半音より細かい音程、又はそれを含む音程については、微分音を参照のこと。.

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音速

緑線はより厳密な式(20.055 (''x'' + 273.15)1/2 )による。なお、331.5に替えて331.3を当てる場合もある。 音速(おんそく、speed of sound)とは、物質(媒質)中を伝わる音の速さのこと。物質自体が振動することで伝わるため、物質の種類により決まる物性値の1種(弾性波伝播速度)である。 速度単位の「マッハ」は、音速の倍数にあたるマッハ数に由来するが、これは気圧や気温に影響される。このため、戦闘機のスペックを表す際などに、標準大気中の音速 1225 km/h が便宜上使われている。なお、英語のsonicは「音の」「音波の」から転じて、音のように速い.

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青方偏移

ドップラー効果の赤方偏移と青方偏移 青方偏移(せいほうへんい、)とは、光のドップラー効果の一つ。赤方偏移と同様の原理で、近づく音源からの音が高くなるように、近づく光源からの光が短波長側へずれることをいう。.

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超音波検査

超音波検査(ちょうおんぱけんさ、ultrasonography, US echo)は、超音波を対象物に当ててその反響を映像化する画像検査法。 主に医療分野で広く利用され、近年、金属材料などを対象として、レーザーを用いて超音波を励起・計測するレーザー超音波計測が行われている。本稿では、主に医療用超音波検査について記述する。.

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近接信管

VT信管の構造(MARK53型信管) 近接信管(きんせつしんかん 英語:Proximity fuze)は、砲弾が目標物に命中しなくとも一定の近傍範囲内に達すれば起爆させられる信管をいう。太平洋戦争期間中にアメリカ海軍の艦対空砲弾頭信管に採用され、命中率を飛躍的に向上させる効果が確認されたことにより注目された。目標検知方式は電波式以外に光学式、音響式、磁気検知式が開発され、魚雷等の信管にも応用されている。 最大の長所は目標に直撃しなくてもその近くで爆発することにより、砲弾を炸裂させ目標物に対しダメージを与えることができる点にある。 現在の正式な呼称は "Proximity fuze"。太平洋戦争当時のアメリカ軍の情報秘匿通称から「VT信管」(Variable-Time fuze) と俗称される。略意については、(兵器局VセクションのT計画で開発された信管)との説もある。またこの信管を「マジック・ヒューズ」と呼称していたこともある。.

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赤方偏移

赤方偏移(せきほうへんい、redshift)とは、主に天文学において、観測対象からの光(可視光だけでなく全ての波長の電磁波を含む)のスペクトルが長波長側(可視光で言うと赤に近い方)にずれる現象を指す。 波長λのスペクトルがΔλだけずれている場合、赤方偏移の量 z を と定義する。.

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電磁波

電磁波(でんじは )は、空間の電場と磁場の変化によって形成される波(波動)である。いわゆる光(赤外線、可視光線、紫外線)や電波は電磁波の一種である。電磁放射()とも呼ばれる。現代科学において電磁波は波と粒子の性質を持つとされ、波長の違いにより様々な呼称や性質を持つ。通信から医療に至るまで数多くの分野で用いられている。 電磁波は波であるので、散乱や屈折、反射、また回折や干渉などの現象を起こし、 波長によって様々な性質を示す。このことは特に観測技術で利用されている。 微視的には、電磁波は光子と呼ばれる量子力学的な粒子であり、物体が何らかの方法でエネルギーを失うと、それが光子として放出される。また、光子を吸収することで物体はエネルギーを得る。.

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速度

速度(そくど、velocity)は、単位時間当たりの物体の位置の変化量である。.

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恒星

恒星 恒星(こうせい)は、自ら光を発し、その質量がもたらす重力による収縮に反する圧力を内部に持ち支える、ガス体の天体の総称である。人類が住む地球から一番近い恒星は、太陽系唯一の恒星である太陽である。.

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波動

波動(はどう、英語:wave)とは、単に波とも呼ばれ、同じようなパターンが空間を伝播する現象のことである。 海や湖などの水面に生じる波動に関しては波を参照のこと。 量子力学では、物質(粒子)も波動的な性質を持つとされている。.

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救急車

救急車(きゅうきゅうしゃ)は、傷病者を病院などの医療施設まで迅速かつ安全に搬送するための車両である。自動車のない時代から救急車は存在し、馬車や人力車が用いられていた。自動車が発明されてからは自動車が主流となっている。 なお、日本国内の救急車については日本の救急車を参照。.

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1842年

記載なし。

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1845年

記載なし。

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