by 
Από Μήτσο Γκενέ:
Η προσπάθεια μιας διερεύνησης άσκησης Doppler
Αφιερώνεται σε όλους όσους συμμετείχαν στην συζήτηση :
Φαινόμενο Doppler στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα
του συνάδελφου Ανδρέα Ριζόπουλου
Επειδή το να μοιράζεσαι πράγματα, είναι καλό για όλους…
Από Μήτσο Γκενέ:
Η προσπάθεια μιας διερεύνησης άσκησης Doppler
Αφιερώνεται σε όλους όσους συμμετείχαν στην συζήτηση :
Φαινόμενο Doppler στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα
του συνάδελφου Ανδρέα Ριζόπουλου
Απαντήσεις σε αυτή τη συζήτηση
Απάντηση από τον/την Διονύσης Μάργαρης στις 2 Απρίλιος 2015 στις 9:21
Καλημέρα Δημήτρη.
Βλέπω να κινείσαι στη γραμμή Κουντούρη στην μελέτη σου:-), η οποία αποδεικνύει την πολύ μικρή “ζημιά” στο μήκος κύματος, στην περίπτωση του radar.
Η απορία όμως μου έμεινε.
Και τελικά πώς γίνεται;
Μήτσο μοιάζουν όλα και σωστά και ωραία.
Δεν μπορώ να βρω λάθος.
Ένα με φοβίζει όταν ασχολούμαστε με το φως:
Παρακάμπτεται η Σχετικότητα σε μικρές ταχύτητες ή κάνουμε προσέγγιση στον ακριβή τύπο;
Βέβαια το 5ο δεκαδικό ψηφίο δείχνει ότι μάλλον δεν χρησιμοποιούν Ντόπλερ.
Μήτσο ωραία αντιμετώπιση και με ”όπλα” απλά κατανοητά!! Εύγε!!
Διάβασα σε αυτά που παραπέμπεις, αλλά τα Αγγλικά μου νηπειαγωγείου, δεν βοηθάνε. Απ’ότι κατάλαβα, πρέπει να γίνεται χρήση Doppler που το νομίζω και λογικό, μια και το πλάτος της έντασης (Ηλεκτρ. ή μαγν. ) δεν μεταβάλλεται κατά την ανάκλαση. Να’σαι καλά.
Καλησπέρα Συνάδελφοι
Διονύση, Γιάννη, Πρόδρομε ευχαριστώ για το σχολιασμό …
( τελευταία εγώ δεν σας προλαβαίνω … υπόσχομαι είναι παροδικό )
Γιάννη για ένα αυτοκίνητο που παραβιάζει το όριο της ταχύτητας ο συντελεστής Loretz υπολόγισα ότι θα ήταν 0,9999994 . όποιας μορφής μετατόπιση Doppler να υιοθετήσουμε , θα δυσκολευτούμε να την δούμε.
Πρόδρομε ( δεν το τέλειωσα το επαναληπτικό σας )
Δες εν συντομία γιατί βρέθηκα σε αδιέξοδο με την σημερινή τεχνολογία.
Στο σχετικό λήμμα της , η Wikipedia ισχυρίζεται ότι:
Η συσκευή δουλεύει με ένα αλγόριθμο όπου υπολογίζει
Α) την απόσταση D1 που βρισκόταν το όχημα όταν ανακλάστηκε επί αυτού ο πρώτος παλμός
[ από την διαφορά χρόνου μεταξύ εκπομπής λήψης του πρώτου παλμού D1=(t΄1-t1)c/2 ]
Β) την απόσταση D2 που βρισκόταν το όχημα όταν ανακλάστηκε επί αυτού ο δεύτερος παλμός
[ από την διαφορά χρόνου μεταξύ εκπομπής λήψης του δεύτερου παλμού D2=(t΄2-t2)c/2 ]
Γ) την ταχύτητα από τον τύπο (D2-D1)/Δt
Οπότε
Εκτός από το ερώτημα πως υπολογίζεται το Δt
[ η ακριβής θεωρητική τιμή θα ήταν Δt= (t΄1-t1)c/2 – (t΄2-t2)c/2 ]
Τα κύρια ερωτήματα προκύπτουν από την εξέταση της τάξης μεγέθους των χρόνων και η τεχνολογία με την οποία επιτυγχάνεται αντίστοιχη ακρίβεια
Σύμφωνα πάντα με την Wikipedia έχουμε
Ακτινοβολία Εγγύς Υπέρυθρη με τάξη μεγέθους α) μήκους κύματος 10-6m
β)συχνότητας 1014 Hz ( περιόδου 10-15s )
Κάθε παλμός διαρκεί 3.10-8 s (δηλαδή περιέχει μερικά δεκάδες εκατομμύρια μήκη κύματος απλωμένα σε ένα κώνο με γωνία 3-4 μοιρών και ύψος μερικών δεκάδων μέτρων !!! )
Κάθε παλμός απέχει από τον διαδοχικό του 3.10-4 s δηλαδή δέκα χιλιάδες φορές μεγαλύτερη διάρκεια από τον κάθε παλμό. (Σε αυτή τη διάρκεια ένα αυτοκίνητο με ταχύτητα 40 m/s θα έχει μετακινηθεί κατά 12mm). Με ποια λοιπόν ακρίβεια μετρώνται οι διαφορές (t΄1-t1) και (t΄2-t2); Για να μπορούμε να βρούμε την D1-D2=12mm την οποία το ηλεκτρομαγνητικό κύμα ( ή μήπως τα φωτόνια 😉 διατρέχουν σε χρόνο μικρότερου του 10-10 s !!! … ή θα χρειαστούμε μια ακρίβεια μέτρησης της τάξης των 10-10 s ή … μια ακρίβεια της τάξης των 10-9 s και μια στατιστική 50 τουλάχιστον μετρήσεων
Αλλά με 300 παλμούς ανά δευτερόλεπτο ( η Wikipedia γράφει για 100-600 παλμούς ανά δευτερόλεπτο ) θα χρειαζόμασταν περίπου 0,17 s για λήψη 50 μετρήσεων …
Απομένει να βρούμε αισθητήρα με χρονική ακρίβεια 10-9 s
Για σύγκριση αναφέρω ότι : ο Αισθητήρας της φωτοπύλης DΤ112 των multilog που έχουν τα ΕΚΦΕ έχουν ακρίβεια +-180ns με αρκετά μικρή όμως ευαισθησία ( απαιτούν μερικά mLux υπέρυθρης και αυτά είναι πολύ μεγάλο μέγεθος για να χρησιμοποιηθεί για ανίχνευση της ανακλώμενης των LIDAR )
Δεν το θεωρώ όμως αδύνατον να υπάρχουν τέτοιες τεχνολογίες, το αντίθετο μάλιστα αφού, η μέτρηση αποστάσεων με Laser πρέπει να χρησιμοποιεί τέτοιες τεχνολογίες .Χαρακτηριστικά το “αποστασιόμετρο” LASER BOSCH DLE 40 , με κόστος γύρω στα 100 Ευρώ είχε ακρίβεια +-1,5 mm
Γενικώς φαίνεται πως έχω ένα πολύ μεγάλο έλλειμμα γνώσεων στις αρχές λειτουργίας πολλών σύγχρονων μετρητικών συσκευών ( αλλά είμαι ακόμα πολύ νέος )
Πάντως το LIDAR δεν καταλαβαίνω πως θα μπορούσε να στηρίζεται σε μετατόπιση φασματικής γραμμής ηλεκτρομαγνητικού κύματος (blue or red shift ) λόγω φαινομένου Doppler
Καλό βράδυ
Μήτσο καλημέρα. Από αφηρημάδα έφραψα παραπάνω:”Απ’ότι κατάλαβα, πρέπει να γίνεται χρήσηDoppler που το νομίζω και λογικό, μια και το πλάτος της έντασης (Ηλεκτρ. ή μαγν. ) δεν μεταβάλλεται κατά την ανάκλαση.”
ενώ ήθελα να ‘πω ”Απ’ότι κατάλαβα, πρέπει να γίνεται χρήση διακροτήματος λόγω συμβολής του τρέχοντος και του ανακλώμενου, που το νομίζω και λογικό, μια και το πλάτος της έντασης (Ηλεκτρ. ή μαγν. ) δεν μεταβάλλεται κατά την ανάκλαση”. δεν ξέρω αν είμαι ‘μέσα’ θα το μελετήσω αργότερα. Να’σαι καλά.