多普勒效應(yīng)課件

多普勒效應(yīng)1.機(jī)械波的多普勒效應(yīng)

多普勒效應(yīng)：波源或觀察者相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。(1)波源不動(dòng)，觀察者以速度vR相相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)波源速度vS

=0,觀察者向波源運(yùn)動(dòng)的速度為vR(

>0)機(jī)械波的多普勒效應(yīng)機(jī)械波的多普勒效應(yīng)波源S

靜止,觀察者O以速度vR相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)S·OuvR

單位時(shí)間內(nèi)，位于觀察者左邊的波源發(fā)出的波向右傳播了距離u，同時(shí)觀察者向左移動(dòng)了距離vR,這相當(dāng)于波通過觀察者的距離為u+vR。

單位時(shí)間內(nèi)，通過觀察者的完整波的個(gè)數(shù)(頻率)為：

若O背離S運(yùn)動(dòng),則以－vR代替vR。(2)觀察者不動(dòng)，波源以速度vS相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)機(jī)械波的多普勒效應(yīng)l

·OS

·單位時(shí)間內(nèi)通過觀察者O的完整的波的個(gè)數(shù)(頻率)：當(dāng)波源背離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),以代替即可。

觀察者O相對(duì)介質(zhì)靜止，波源S

以速度vS相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，觀察者測(cè)得的波長:。SuTS

運(yùn)動(dòng)的前方波長縮短··機(jī)械波的多普勒效應(yīng)

波源的運(yùn)動(dòng)使得波長變短：

觀察者的運(yùn)動(dòng)使得單位時(shí)間內(nèi)通過觀察者的總長度變?yōu)椋河懻摬ㄔ磁c觀察者相向運(yùn)動(dòng)的情形。當(dāng)波源與觀察者背離而去時(shí)，上式的和分別用和代替。(3)觀察者與波源同時(shí)相對(duì)介質(zhì)而運(yùn)動(dòng)

機(jī)械波的多普勒效應(yīng)例16-12車上一警笛發(fā)射頻率為1500Hz的聲波,該車以20m/s的速度向某方向運(yùn)動(dòng)，某人以5m/s的速度跟蹤起后，已知空氣聲速為330m/s。求該人聽到的警笛發(fā)聲頻率以及在警笛后方空氣中聲波的波長。解：由已知條件得人聽到的頻率為：機(jī)械波的多普勒效應(yīng)警笛后方的空氣不隨波前進(jìn)，即有?？諝庵胁ㄩL：解畢。機(jī)械波的多普勒效應(yīng)2.電磁波的多普勒效應(yīng)

電磁波的傳播不依賴彈性介質(zhì)，波源和觀測(cè)者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度決定了接聽到的頻率。電磁波以光速傳播，在涉及相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)考慮相對(duì)論時(shí)空變換關(guān)系。當(dāng)波源和觀測(cè)者在同一直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，得到

v—波源和接收器之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度。

波源與觀測(cè)者相互接近時(shí),v取正值;反之,v取負(fù)值。前者接收到的頻率比發(fā)射頻率高，稱為紫移；后者接收到的頻率比發(fā)射頻率低，稱為紅移。3.激波

當(dāng)波源運(yùn)動(dòng)的速度vS超過波速時(shí),波源將位于波前的前方