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文档简介
多普勒效应 前面讨论的波动过程 实际上都是假定波源与观察者都是相对于介质静止的情形 所以观察者接收到的波的频率与波源的频率相同的 如果波源与观察者之间有相对运动 将会发生什么 例子 在日常生活中 常会遇到这种情形 当一列火车迎面开来时 听到火车汽笛的声调变高 即频率增大 当火车远离而去时 听到火车汽笛的声调变低 即频率减小 这是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的 多普勒效应 波源与观察者有相对运动时 观察者接收到的频率与波源发射频率不相同的现象 引言 问题 假定波源 观察者的运动发生在两者的连线上 波源相对介质的速度 波在介质中的传播速度 波源振动的频率 波的频率 波源 观察者有相对运动 观察者相对介质的速度 介质中某点振动的频率 观察者探测的频率 求 一 波源不动 而观察者以速度相对于介质运动 观察者接收的频率 观察者向波源运动 观察者远离波源 二观察者不动 波源相对介质以速度运动 水波的多普勒效应 波源向右运动 此时介质中的波长为 现在波的频率为 由于观察者静止 所以他接收到的频率就是波的频率 即 因此 波源向观察者运动 观察者接收的频率 波源远离观察者 三波源与观察者同时相对介质运动 综合以上两种情况 可得当波与观察者同时相对介质运动时 观察者所接收到的频率为 若波源与观察者不沿二者连线运动 机械波 只有纵向效应 四 冲击波 当时 波源就会冲出自身发出的波阵面 它所发出的波的一系列波面的包络是一个圆锥体 称为马赫锥 在这个圆锥上 波的能量高度集中 形成冲击波或激波 如核爆炸 超音速飞行等 马赫数 高能带电粒子在介质中的速度超过光在介质中的速度时 将发生锥形的电磁波 切连柯夫辐射 警察用多普勒测速仪测速 超声多普勒效应测血流速 五 多普勒效应的应用 1 解 3 观察者听到的拍频 例2利用多普勒效应监测车速 固定波源发出频率为的超声波 当汽车向波源行驶时 与波源安装在一起的接收器接收到从汽车反
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