5-7 多普勒效应.ppt

1、1,发射频率,接收频率,人耳听到的声音的频率与声源的频率相同吗？,2,接收频率单位时间内观测者接收到的振动次数或完整波数.,只有波源与观察者相对静止时才相等.,3,vS 表示波源相对于介质的运动速度。,v0 表示观察者相对于介质的运动速度。,S 波源的频率,u 波在介质中的速度,选介质为参考系 波源和观察者的运动在两者的连线上,观察者接受到的频率有赖于波源或观察者运动的现象，称为多普勒效应。,观察者接受到的频率,4,一 波源不动,观察者相对介质以 运动,5,观察者接收的频率,观察者远离波源运动,观察者向波源运动,6,二 观察者不动,波源相对介质以 运动,7,8,波源向观察者运动,观察者接收的频

2、率,波源远离观察者运动,9,三 波源与观察者同时相对介质运动,相对于观察者，波速,相对于观察者，波长,观察者向波源运动 + 远离 -,波源向观察者运动 - 远离 +,10,也可表为,观察者向波源运动取+，远离取 -,波源向观察者运动取+，远离取 -,11,若波源与观察者不沿二者连线运动,12,当 时，所有波前将聚集在一个圆锥面上，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.,13,(5)卫星跟踪系统等.,(1)交通上测量车速；,(2)医学上用于测量血流速度；,(3)天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论；,(4)用于贵重物品、机密室的防盗系统；,多普勒效应的应用,14,例1 A、B

3、 为两个汽笛，其频率皆为500 Hz，A 静止，B 以 的速率向右运动. 在两个汽笛之间有一观察者O，以 的速度也向右运动. 已知空气中的声速为 ,求：,(1)观察者听到来自A的频率；,(2)观察者听到来自B的频率；,(3)观察者听到的拍频.,15,(1)已知,解,16,(3) 观察者听到的拍频,(2) 观察者听到来自B 的频率,17,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射回来的波的频率为 .已知空气中的声速 ， 求车速.,18,解 (1)车为接收器,车速,(2)车为波源,19,例3 利用多普勒效应测飞行的高度.

4、飞机在上空以速度 沿水平直线飞行,发出频率为 的声波 . 当飞机越过静止于地面的观察者上空时, 观察者在4 内测出的频率由 降 为 . 已知声波在空气中的速度 为 . 试求飞机的飞行高度h.,20,解 如图，飞机在4 内经过的距离为AB,已知,求h,21,22,例16-17：站在铁路附近的观测者,听到火车迎面驶来的汽笛声频率为440Hz，当火车驶过后，汽笛声频率为390Hz，声速为340m/s，求火车的速度。,按规定：波源 观测者为x轴正向，火车迎面驶来 为+ ，火车驶去为- ,解：观测者不动，声源运动,23,来,两式相除5，得,24,例16-18：一列火车A以u=20m/s速度前行，若车的司

5、机听到自己车的汽笛声频率为120Hz，另一列火车B以u=25m/s速度行驶，求：,(1)当两列火车相向而行时，B车司机听到A车汽笛声频率; (2)若此好有15m/s的风从A吹向B，B听到的汽笛声 频率; (3)若A、B同向运行，重算(1)、(2)。,25,(2)有风时，声速为(340+15)m/s，,按符号规定： 为-, 为+,故有,解(1)相向而行时，声源、观测者都在运动,26,b、有风：,(3) a、同向而行，无风，观测者B远离波源运动,27,例16-18：一人手持音叉(频率500Hz)以速度v=1m/s向一很大的竖直平面的反射壁运动，声速为340m/s。试求：(1)人直接听到的音叉频率为多少?(2)人听到由壁反射回来的音叉频率为