도플러 효과 계산기

도플러 효과는 파원과 관측자 사이의 상대 운동으로 관측 주파수가 달라지는 현상입니다. 서로 가까워지면 파면이 더 자주 도착해 측정 주파수가 높아지고, 멀어지면 도착 간격이 길어져 주파수가 낮아집니다. 이 계산기는 고전 관계식인 관측 주파수 f = 파원 주파수 f × (c + vo) / (c - vs)를 사용합니다. c는 매질 속 파동 속력, vo는 파원을 향한 관측자 속도, vs는 관측자를 향한 파원 속도입니다. 이 형태의 식에서는 부호가 방향을 나타냅니다. 관측자가 파원을 향하면 관측자 속도를 양수로, 파원이 관측자를 향하면 파원 속도를 양수로 입력하세요. 해당 물체의 운동이 거리를 늘린다면 음수로 입력합니다. 파원과 관측자의 속도는 단순히 서로에 대한 속도가 아니라 매질을 기준으로 측정해야 합니다. 소리에서는 정지한 공기가 기준이며, 바람이 전파를 바꾸므로 일관되게 반영해야 합니다. 약 섭씨 20도의 건조한 공기에서 음속은 약 초당 343미터입니다. 온도, 습도, 기체 조성, 고도에 따라 달라집니다. 액체와 고체에서는 소리가 훨씬 빠르게 전달되므로 매질에 맞는 파동 속력을 입력하세요. 고전식은 접근 방향 파원 속도가 파동 속력보다 낮아야 합니다. 파원이 파동 속력에 가까워지면 압축이 극심해지고 일반 가정이 무너집니다. 그 속도 이상에서는 충격파 해석이 필요합니다. 이 식은 사이렌, 경적, 움직이는 기계의 소리와 수업용 파동 문제에 적합합니다. 의료 초음파와 레이더도 도플러 원리를 쓰지만 실제 시스템에는 반사파, 각도, 전문 신호 처리가 관여하는 경우가 많습니다. 진공 속 빛은 매질이 필요 없고 상대 속도가 크면 상대론적 도플러 공식으로 분석해야 합니다. 이 도구는 상대론 보정, 반사에 따른 주파수 이동의 배가, 속도와 시선 사이의 각도를 포함하지 않습니다. 비스듬한 운동은 시선 방향 속도 성분만 사용하세요. 의료, 항법, 단속, 안전이 중요한 해석에는 교정된 장비와 해당 분야에 맞는 모형을 사용해야 합니다.