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第十二章机械波 第七节多普勒效应 长郡中学扈炳芳2009 02 18 点击下图观看视频 留意听到的声音的声调的变化 现象 当发声物体向你驶来时 感觉音调变高 当发声物体离你远去时 感觉音调变低 音调由频率决定 频率高音调高 频率低音调低 多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动 使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应 奥地利物理学家多普勒 1803 1853 二 多普勒效应的成因 声源完成一次全振动 向外发出一个波长的波 频率表示单位时间内完成的全振动的次数 因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数 而观察者听到的声音的音调 是由观察者接收到的频率 即单位时间接收到的完全波的个数决定的 1 当波源和观察者相对介质都静止不动 即二者没有相对运动时 单位时间内波源发出几个完全波 观察者在单位时间内就接收到几个完全波 观察者接收到的频率等于波源的频率 2 波源相对介质不动 观察者朝波源运动时 或观察者不动 波源朝观察者运动时 观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多 即接收到的频率增大 3 波源相对介质不动 观察者远离波源运动时 或观察者不动 波源远离观察者运动时 观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少 即接收到的频率减小 总之 当波源与观察者有相对运动时 如果二者相互接近 观察者接收到的频率增大 如果二者远离 观察者接收到的频率减小 练习 注意 在多普勒效应中 波源的频率是不改变的 只是由于波源和观察者之间有相对运动 观察者感到频率发生了变化 多普勒效应是波动过程共有的特征 不仅机械波 电磁波和光波也会发生多普勒效应 多普勒效应是指由于波源和观察者之间有相对运动 使观察者感到频率发生变化的现象 它是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的 三 多普勒效应的应用 有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢 2 有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去 3 由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 4 交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波 波被运动的汽车反射回来时 接收到的频率发生变化 由此可指示汽车的速度 多普勒效应的应用 多普勒天气雷达 多普勒颈脑血液测速仪 多普勒水流测速仪 美国a
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