• 締切済み

物理の周波数についての問題です

周波数f=2.7GHzのもとで作動するドップラーレーダー装置がある。 (a)この周波数の電磁波がu=28m/sの速さでドップラーレーダー装置に近づいてくる雲の塊から反射されるとき、その装置から出ていく電磁波の周波数fと戻ってくる電磁波の周波数f^2との差を求めよ。 (b)この周波数f=2.7GHzでドップラーレーダー装置から出ていく電磁波がその装置から速さu=21m/sで遠ざかっていく雲の塊で反射されるとき、その装置から出ていく電磁波の周波数ｆと戻ってくる電磁波の周波数f^nとの差を求めよ。 まったくの物理初心者なので丁寧な解答お願いしたいです。よろしくおねがいします！

みんなの回答

  • shintaro-2
  • ベストアンサー率36% (2266/6244)
回答No.1

>まったくの物理初心者なので丁寧な解答お願いしたいです。 まず教科書を読み直してください。

  1. カテゴリ
  2. 学問・教育
  3. 自然科学
  4. 物理学

関連するQ&A

  • レーダの送信周波数と探知距離の関係は？

    現在、学校で地中レーダを用いた研究をしています。 レーダの専門ではありませんので、 ほとんどレーダや電磁波について無知です。 現在、送信周波数1.2GHzと420MHzの2種類のレーダを用いているのですが レーダの送信周波数が低いと探知距離は長くなると言われているらしいの ですが、具体的に周波数と距離の関係（周波数が2倍になると距離は・・・なる） を教えて下さい。 また、分解能は落ちると言われてますが、これも具体的には何の分解能が 落ちるのでしょうか？ よろしくお願いします。

  • 物理の問題です。宜しくお願い致します。

    図のように観測者O、振動数fの音源S,反射板Rが一直線上に並んでいる。 音速をVとすると、O,Sは静止しており、Rは速さv(＜V)で左向きに動いている。 (1)　※間違ってたら正解を教えてください。 風が吹いていないとき、観測者Oが聞く、反射板Rによる反射音の振動数はいくらか？ ※このように考えました。観測者は静止し、音源がvの速さで反射板に向けて運動しています。このとき、音源が遠ざかるので観測者にとっては低く聞こえます。1秒間に音源がvだけ、音がVだけ進むので、1秒間に(V+v)だけ進みます。この間に、振動数fなので、1秒間にf個の波が格納されているので、波長は、(V+v)/f となります。公式「v=fλ」より、観測される新しい振動数をf'とおくと、f' = V/λ = Vf/(V+v) f=fо(V＋ν)/(V＋ν) となります。 一方で、反射音は、反射板が静止しているので、反射板が聞いた音がそのままはね返されて再び観測者に届きます。つまり、反射音を観測するときの音の高さは反射板の聞いた音の高さと同じになります。反射板にとってみれば、音源は近づいてくるので、音は高くなります。同様に考えて、 波長は(V-v)/f 振動数は、Vf/(V-v) 答えは　　fо×(V＋ν)V/(V＋ν)(V-ν)　でしょうか？ (2)　間違ってたら正解を教えてください。 風が左向きに一定の速さω(＜V)で吹いている時、観測者Oが聞く、反射板Rによる反射音の振動数はいくらか？ ※このように考えました。風には、追い風と向かい風の2種類があり音源から観測者へ向かう風が追い風；その逆観測者から音源への風が向かい風となります。 風の速さはw(m/s)で表します。 風速によって変化するのは音速V(m/s) 音は空気によって伝わるので、風が吹く＝空気が動く＝ 音速Vが±w(m/s)変化することを意味します。 従って、「風が吹いている」と問題文にあれば, ドップラー効果の基本式f′=f×V±voV±vs のV(分母分子両方)に±wを加え、 ＜図1＞の様に音源がf(hz)の音を出しながら 静止している観測者の方へ速さv(m/s)で近付いている。 この時の音速をVとし、風が音源から観測者の 方向にw(m/s)で吹いている。 観測者が聞く音の振動数f′(Hz) (１)風が音源→観測者へw(m/s)で吹いているので 基本式の分母/分子の音速V(m/s) をV+w(m/s)に書き換えます。 音源が動き、観測者に近づくので分母のV(m/s)からvsを引きます。 (音源が近づく→fが大きくなる→分母を小さくする) よって、(１)、(２)を合わせて、f′は、 f′=f×V+wV+w－vs・・答えこれであってますか？ ※図に関しては、手書きですが画像を掲載しました。宜しくお願いします。 画像をクリックしてイメージを拡大

  • 金属のプラズマ周波数と反射率の関係

    プラズマ周波数と金属の反射率の関係について教えて下さい． 自由電子を持つ金属はプラズマ周波数未満の電磁波は反射すると聞いたのですが， プラズマ周波数に近くなるに連れて反射率が下がるのはなぜでしょうか？

  • ３～５０Hzくらいの周波数を持つ電磁波を発生させる方法

    電磁波にも種類があって、周波数ごとにその発生方法や必要な装置も異なってくると聞いたことがあるのですが、 ３～50Hzくらいの周波数を持つ電磁波を発生させるには、どのような方法が有効ですか？ また、発生装置を作る場合、何が必要になりますか？ コイルとかで大丈夫なんでしょうか？

  • 空間周波数特性について

    特に、ローパスフィルタについての質問です。 No.1445303さんが『空間周波数について』質問されていて、その関数を利用させていただきます。 周期Lの周期関数 f(x）＝ 1 (-L/4 < x ＜ L/4) 0 (-L/2 ＜ x ＜ -L/4 , L/4 < x < L/2） において f(x)を入力画像関数として空間周波数特性が H(u) = 1 (u <= 20u_0) 0 (u >= 20u_0) (ただしu_0 = 1/L とする) これを空間周波数特性Aとします。 H(u) = 1 (u <= 10u_0) 0 (u >= 10u_0) (ただしu_0 = 1/L とする) これを空間周波数特性Bとします。 で表される画像装置を通った後の出力画像関数をg(x)とします。 このとき、空間周波数特性Aの方がより高い周波数の信号を通すために、 Bよりも入力画像f(x)に近い出力画像になると思うのですが、 ここで質問です。 (1)　f(x)をAのフィルタに通した後、 さらにBのフィルタに通した出力画像はどうなるのですか？ (2)　逆に、f(x)をBのフィルタに通した後、 さらにAのフィルタに通した出力画像はどうなるのですか？ (3)　最後に、f(x)をBのフィルタに通した後、 さらにBのフィルタに通した出力画像はどうなるのですか？　 ローパスフィルタは高周波を取り除くということなので、 (1)も(2)も(3)のどれもBのフィルタを1度だけ通したときと 同じ出力画像になるように思うのですが、実際にはどうなるのですか。 質問が長くなってしまい申し訳ありませんが、どうかよろしくお願いします。

  • ドップラー効果による周波数変化

    ドップラー効果による周波数変化の式 fr = (1-2v/c)f0 の導出方法が分かりません。 どなたかお教えいただければと思います。 よろしく御願いします。

  • 空間周波数について

    周期Lの周期関数 f(x）＝ 1 (-L/4 < x ＜ L/4) 0 (-L/2 ＜ x ＜ -L/4 , L/4 < x < L/2） において f(x)を入力画像関数として空間周波数特性が H(u) = 1 (u <= 20u_0) 0 (u >= 20u_0) (ただしu_0 = 1/L とする) で表される画像装置を通った後の画像関数を表す式を示しなさい。 という問題なのですが、G(u) = F(u)H(u) となる事までは分かったのですが、 H(u) = 1ならG(u) = F(u)になって これをフーリエ逆変換したらf(x)？？？？ と考えていると訳が分からなくなってしまいました。 分かる方教えて下さい。お願いします。

  • 赤方偏移とドップラーレーダー。光と電磁波は異なるのか

    赤方偏移とドップラーレーダー。光と電磁波は異なるのか どちらもドップラー効果による波長のシフトですが、赤方偏移が天体の高速移動による時間遅れで波長のスペクトルが長い方へ見えるのに対し、ドップラーレーダーは電磁波の目標物からの反射の波長の長短で遠ざかっているか近寄っているかを観測する。音のドップラー効果と同じということですが、光も電磁波も同じどこからみても速度不変であるならばドップラーレーダーは音のようなドップラー効果は起こらないと思えるのですが。

  • 電磁波の周波数

    電磁波は周波数が高いほど、多くの情報量が送れるのは拝見しています。 電磁波でも、電波より周波数の高いのが光になりますね。 電磁波の周波数が高いと伝達できる情報量が多くなるのは、こういう事ですか？ 周波数の振動ってヘルツで表現しますね。 １ヘルツは、一秒で一回振動するという事ですから、物を一個、ある場所から、別のある場所に伝達できるんです。 ２ヘルツでは一秒で二回振動するから物を一秒に二個伝達可能になりますね。 となると１キロヘルツでは、一秒に千回振動しますから、一秒に物が千個運べる事になりますね。 １メガヘルツは、一秒間で１００万回周波数が振動するので、一秒で物を１００万回伝達できて、１ギガヘルツは１０億回、物が伝達できる。 つまり周波数が高いという事は、物を運べるテンポが早いという事ですか？

  • 電源装置の交流の周波数を変えるには？

    夏休みの自由研究で中学校の理科室から借りた電源装置を使い、コイルの電磁誘導の実験をやっています。交流をかけ磁場の変化を見ているのですが、交流の周波数によってどう変わるかを調べたいと思います。ところが、借りてきた電源装置は直流、交流とも出力は変えることが出来ても、周波数を変えることが出来ません。この装置を電源として使い、かつ何か簡単な方法で、交流の周波数を変える方法はないでしょうか？ご存知の方、教えてください！

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する