एम्बुलेंस की सायरन बदलने का रहस्य! स्मार्टफोन से आज़माएँ चौंकाने वाला विज्ञान प्रयोग (डॉप्लर प्रभाव)
नमस्ते! मैं हूँ कुवाको केन, आपका साइंस ट्रेनर। मेरे लिए हर दिन एक नया प्रयोग है।
क्या आपने कभी ध्यान दिया है कि जब कोई एम्बुलेंस “पी-पो, पी-पो” करती हुई आपके पास आती है और जैसे ही वह आपके सामने से गुजरती है, उसकी आवाज़ अचानक भारी होकर “पे-पो, पे-पो” जैसी धीमी हो जाती है?
ऐसा लगता है जैसे एम्बुलेंस की हिम्मत अचानक जवाब दे गई हो! लेकिन असल में यह आवाज़ के पीछे छिपी तरंगों यानी वेव्ज़ का कमाल है। यह एक रोमांचक भौतिक घटना है जिसे डॉपलर प्रभाव कहा जाता है। आज हम इसी पहेली को सुलझाएंगे और जानेंगे कि कैसे आप अपने स्मार्टफोन की मदद से घर बैठे ही इस जादू का अनुभव कर सकते हैं।
आवाज़ का जादू: घर पर डॉपलर प्रभाव का मज़ा लें
डॉपलर प्रभाव तब होता है जब आवाज़ पैदा करने वाली चीज़ (साउंड सोर्स) हिलती है, जिससे हमें सुनाई देने वाली आवाज़ की पिच बदल जाती है।
आवाज़ हवा में कंपन या लहरों के रूप में चलती है। जब एम्बुलेंस हमारी ओर आती है, तो आवाज़ की लहरें आगे की तरफ दब जाती हैं, जिससे उनके बीच की दूरी कम हो जाती है। इसे हम हाई पिच यानी तीखी आवाज़ के रूप में सुनते हैं। इसके विपरीत, जब वह दूर जाती है, तो लहरें खिंच जाती हैं और आवाज़ भारी या धीमी महसूस होती है।
हमारी कान इन लहरों के करीब होने को ऊंची आवाज़ और दूर होने को नीची आवाज़ मानते हैं। तो एम्बुलेंस की आवाज़ खुद नहीं बदलती, बल्कि हमारे कानों तक पहुँचने वाली लहरों का खिंचाव बदल जाता है।
ज़रा इस वीडियो को देखें और ट्रेन के अंदर और बाहर की आवाज़ के अंतर को महसूस करें:
और यहाँ देखें कि असली एम्बुलेंस के गुजरते समय आवाज़ कैसे बदलती है:
क्या आपने गौर किया? वह पल जब सायरन की आवाज़ अचानक से नीचे गिरती है, बिल्कुल साफ सुनाई देता है।
एनिमेशन के जरिए समझें: लहरें कैसे दबती हैं?
इस प्रक्रिया को और बेहतर समझने के लिए मैंने स्क्रैच (Scratch) प्रोग्रामिंग का उपयोग करके एक छोटा सा ट्यूटोरियल बनाया है। इसमें आप देख सकते हैं कि चलती हुई एम्बुलेंस कैसे साउंड वेव्ज़ छोड़ती है। नीचे दिए गए लिंक पर क्लिक करके आप खुद इसे चलाकर देख सकते हैं।
https://youtu.be/ops5QOlARcA
जब सोर्स एक जगह रुका होता है, तो लहरें हर तरफ बराबर दूरी पर होती हैं।
लेकिन जैसे ही यह बाईं ओर बढ़ता है, लहरें आगे की तरफ जमा होने लगती हैं और उनके बीच की दूरी कम हो जाती है।
दूसरी तरफ, पीछे की लहरें खिंचती चली जाती हैं, जिससे दूरी बढ़ जाती है।
विज्ञान को मज़ेदार तरीके से सीखने का यही पहला कदम है। अब चलिए, असली प्रयोग की ओर बढ़ते हैं!
साइंस रेसिपी: अपने स्मार्टफोन से करें डॉपलर एक्सपेरिमेंट
स्कूलों में इसके लिए महंगे उपकरणों की ज़रूरत होती है, लेकिन आपके पास जो स्मार्टफोन है, वह दुनिया का सबसे शानदार लैब टूल है। इस प्रयोग के लिए हमें थोड़ी तीखी (High Pitch) आवाज़ की ज़रूरत होगी।
सामग्री:
- स्मार्टफोन (iPhone या Android)
- एक टोन जनरेटर ऐप (जो 2000Hz के आसपास की आवाज़ निकाल सके)
प्रयोग की विधि:
- ऐप खोलें और फ्रीक्वेंसी को 1000Hz पर सेट करें। आपको एक तीखी “कीं…” जैसी आवाज़ सुनाई देगी।
- फोन को हाथ में पकड़ें और किसी दोस्त को अपने सामने खड़ा करें।
- अब फोन को तेज़ी से अपने दोस्त की ओर और फिर अपनी ओर पीछे ले जाएँ।
इस वीडियो में देखें कि यह कैसे काम करता है:
देखा आपने? जैसे ही फोन हिलता है, आवाज़ में उतार-चढ़ाव महसूस होता है। यह आवाज़ तेज़ या धीमी नहीं हो रही, बल्कि उसकी पिच बदल रही है।
अगर आपके पास घूमने वाली मेज (Rotating Table) है, तो उस पर फोन रखकर घुमाएं। आवाज़ का बदलाव और भी स्पष्ट और मज़ेदार होगा।
निष्कर्ष:
इस प्रयोग की सबसे अच्छी बात यह है कि आप अपनी आँखों के सामने विज्ञान को घटते हुए देखते हैं। यही सिद्धांत ब्रह्मांड की खोज में भी इस्तेमाल होता है—यह जानने के लिए कि आकाशगंगाएँ हमसे दूर जा रही हैं या पास आ रही हैं। प्रयोग करते समय फोन को मजबूती से पकड़ें ताकि वह गिर न जाए!
मैंने अपनी किताब ‘हाई स्कूल फिजिक्स रिव्यू बुक’ में भी इसके बारे में विस्तार से बताया है। अधिक जानकारी के लिए मेरा विशेष पेज ज़रूर देखें।
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