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스피드건의 원리

TV에서 야구중계방송을 보다보면 투수가 던진 공의 속도가 화면에 즉시 나오는 것을 볼 수 있다. 또 자동차 를 타고 달리다 보면 교통경찰이 달려오는 자동차를 향하여 권총 모양의 기구를 겨누어 자동차의 속도를 측 정하는 것을 볼 수 있다.  이것은 권총모양으로 생긴 속도측정장치라 해서 스피드 건(speed gun)이라 불리는 것인데 무인감시카메 라와는 그 원리가 다르다. 무인감시카메라는 전파를 이용하지 않고 도로에 센서를 설치하여 속도를 측정하 지만, 스피드건은 전파의 도플러효과라고 하는 원리를 이용한다.  도플러효과는 오스트리아의 물리학자 도플러가 1842년에 발견한 것인데, 소리를 내는 음원과 소리를 듣 는 관측자가 서로 가까워지거나 또는 멀어질 때 소리의 주파수가 변하는 현상을 말한다. 즉, 음원과 관측자 가 서로 가까워질 때 소리가 높게 들리고 멀어질 때에는 낮은 소리로 들리는 현상이다.  구급차의 사이렌 소리가 듣는 사람 쪽으로 다가올 때 보다 멀어질 때 갑자기 낮은 소리로 들리는 것이나, 기적을 울리면서 달리는 기차의 기적소리가 기차가 지나는 순간 갑자기 낮은 소리로 바뀌는 현상은 모두 도 플러효과 때문이다. 이러한 도플러효과는 소리뿐만이 아니라 빛이라든지 전파 등 모든 파동에서 나타난다.  스피드건은 전파의 도플러효과를 이용한다. 스피드건이 다가오는 자동차를 향해서 레이다파를 발사하고, 자동차에서 반사되어 되돌아오는 레이다파를 감지하는 것이다. 이 때 되돌아온 레이다파는 도플러효과 때문 에 처음 발사한 레이다파보다 주파수가 더 커진다.  주파수가 변하는 정도는 자동차의 속도에 의해서 결정된다. 스피드건은 이 주파수 변화 정도를 측정하여 자동차의 속도를 알아내는 것이다. 출처: 김형준의 물리교육(http://user.chollian.net/~khjlhs/)
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