多普勒效应

小于
+ 波源和观察者相互接近时,观察者的接收频
率增大;远离时,接收频率减小.
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+ 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．
u 0 u VS
+ 波源远离观察者以速度VS 运动
u 0 u VS
'
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多普勒效应 12
+ 4波源及观察者同时运动
+ 波源与接收者相互靠近
u VR 0 u VS
'
+ 波源与接收者相互远离
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u VR 0 u VS
多普勒效应 2013-12-28 10
+ 2波源不动，观察者以速度 V
u VR 0 + 观察者朝向波源运动 u
'
动
R
相对媒质运
u VR 0 + 观察者远离波源运动 u
'
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+ 3观察者静止，波源以速率 S V
运动
+ 波源朝向观察者以速度 VS 运动
'
多普勒效应 13
5冲击波（激波) 如果波源的速度等于波的速度，波源总在波阵 面上
能量聚集区
声障
突破音速的瞬间
突破音障进入超音速后，从航空器 最前端起会产生一股圆锥形的音锥， 在旁观者听来这股震波有如爆炸一般， 故称为音爆或声爆
+ 医学应用
声波的多普勒效应也可以用于医学的诊断， 也就是我们平常说的彩超。 + 交通警向行进中的车辆发射频率已知的超 声波同时测量反射波的频率，根据反射波 的频率变化的多少就能知道车辆的速度。 恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运 动的速度
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+ 猜一猜：我们听到的声音频率 会和 0 什
'
么有关？
+ 波源的频率 0 + 声波传播的速度 u + 波源的移动速度 VS + 接收者的移动速度 VR
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+ 1）波源与观察者均相对媒质静止。
波源与观察者均相对媒质静止,观察者 接收到的频率等于波源的频率．
u vR 解 1）车为接收器 ' u u 2）车为波源 " u v ' R
vR u u vR
车速
" vR u 56.8 km h 1 "
再 见
多普勒效应 2013-12-28 18
VR
u：波速
0
波源和观察者相对静止时观察者接收到的波源的频率

' 波源和观察者相对运动时观察者接收到的波源的频率
多普勒效应－－波源或察者相对于媒质运而使 观察者接受到的波的频率有所变化的现象.
甲：单位时间内观察者 数得的人数与实际通过 的人数相同。
乙：单位时间内观察者数 得的人数变多。
丙：单位时间内观察 者数得的人数变少。
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多普勒效应
1
+ 发声体：远
－→ 近
+ 音调：
+ 那么是不是发声体的频率发生了变化呢？ + 是什么改变了我们听到的声音的频率？ + 物体的相对运动
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多普勒效应
2
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多普勒效应
3
VS
S 波源 u
VR
观察者
VS
波源的运动速度 观察者的运动速度
R
'
练习
运动和频率的关系如何？
波源的运动 观察者运动 情况 情况
★ ★
频率的关系
等于
波源静止
观察者静止 观察者朝着 波源运动 观察者远离 波源运动
观 波源静止 察 者 ★ 波源静止 接 收 ★ 波源朝着观 观察者静止 频 察者运动 率 ★ 波源远离观 观察者静止 察者运动
大于
小于
大于
波 源 的 频 率 不 变
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Байду номын сангаас
例1 利用多普勒效应监测车速，固定波源发出频率 为 100kHz 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 " 110kHz 已知空气中的声速为 u 330 ms 1 . ，求 车速 .
vR