Doppler effect in Schwarzschild geometry

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多普勒效应

多普勒效应

目录绪论…………………………………………………………………………………………1多普勒及多普勒效应简介……………………………………………………1.1多普勒……………………………………………………………………………1.2多普勒效应………………………………………………………………………2多普勒效应的原理……………………………………………………………2.1多普勒效应的解析………………………………………………………2.2多普勒效应及其表达式……………………………………………………2.2.1机械波多普勒效应的普遍公式………………………………………………2.2.2光波(电磁波)多普勒效应的普遍公式……………………………………2.3机械波的多普勒效应………………………………………………………2.3.1普遍公式………………………………………………………………………2.3.2几种特例………………………………………………………………………2.4声波的多普勒效应…………………………………………………………2.5电磁波的多普勒效应………………………………………………………3 多普勒效应的应用………………………………………………………………3.1医学上的应用…………………………………………………………………3.2交通的应用……………………………………………………………………结论…………………………………………………………………………………………致谢…………………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………摘要本文首先以声音和激光的多普勒效应为例,对声波、光波及电磁波的多普勒效应原理进行详细阐述,并详细介绍了多普勒效应在医学治疗、气象监控与预警、卫星通信和军事雷达测速与追踪等领域的具体应用:如全数字化彩超、多普勒超声诊断、多普勒天气雷达、GPS导航、多普勒机载火控雷达等等。

考虑非均匀结构效应的金属材料剪切带

考虑非均匀结构效应的金属材料剪切带

一、提名项目:考虑非均匀结构效应的金属材料剪切带二、提名意见:该项目以颗粒增强金属基复合材料和非晶合金为模型系统,突破经典的热塑剪切带理论框架,发展了位错机制依赖的应变梯度本构,揭示了蕴含的非均匀结构通过应变梯度效应对热塑剪切带形成具有强烈驱动作用;建立了包含多过程耦合与时空多尺度的剪切带新理论,澄清了非晶合金剪切带形成机制长期广泛的国际争议,得到了剪切带失稳判据、协同演化、特征厚度以及诱致断裂机理等一系列原创性成果。

该项目8篇代表性论文共被《Nature Materials》《Physical Review Letters〉、《Progress in Materials Science等SCI重要刊物他人引用393次,引用者包括国内外科学院或工程院院士、权威杂志主编、领域知名学者等。

项目研究成果系统揭示了材料内禀非均匀结构效应如何影响甚至颠覆热塑剪切带的传统认知,显著推动了剪切带理论的发展,在国际上产生了重要的学术影响。

提名该项目为国家自然科学二等奖。

三、项目简介剪切带是一类广泛存在的塑性变形局部化失稳现象。

本征上,具有特征厚度的剪切带是一种远离平衡态的动态耗散结构,其涌现与演化是材料内部多种速率依赖耗散过程高度非线性耦合控制的时空多尺度问题。

传统金属材料剪切带经百余年研究,逐渐形成了以热软化为主控机制的热塑剪切带理论,并获得了广泛的应用。

随着人们对高性能材料的不懈追求,众多内蕴微纳尺度非均匀结构的新型金属材料不断发展,其中代表性的有微米尺度颗粒增强的金属基复合材料和纳米尺度结构非均匀的非晶合金。

由于不考虑材料结构效应,经典热塑剪切带理论在描述这些新型金属材料的剪切带行为时,遇到了前所未有的挑战。

为此,该项目团队以颗粒增强金属基复合材料和非晶合金为模型材料,研究了材料内禀的非均匀结构效应如何影响甚至颠覆热塑剪切带的传统认知,显著推动了剪切带理论的发展,形成了具有鲜明特色的系统性的原创研究成果。

多普勒效应解释

多普勒效应解释

多普勒效应(Doppler effect)是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。

多普勒认为,物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。

在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移(blue shift))。

在运动的波源后面,产生相反的效应。

波长变得较长,频率变得较低(红移(red shift))。

波源的速度越高,所产生的效应越大。

根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。

恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。

除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。

所有波动现象(包括光波) 都存在多普勒效应。

多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。

当观察者移动时也能得到同样的结论。

但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。

假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v-c)/λ。

一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。

同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。

如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。

而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。

或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。

多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。

科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。

范德华莫尔超晶格中的共振杂化激子异质结构

范德华莫尔超晶格中的共振杂化激子异质结构

范德华莫尔超晶格中的共振杂化激子异质结构下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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第12讲 多普勒效应

第12讲 多普勒效应

高,反之波源与观察者相互远离时,感觉到的频率 较低。
例题、火车以20m/s的速度行驶,若机车汽笛的频率 为500Hz,问:(1)一静止观察者在机车前和机车 后所听到的声音频率各为多少?(2)设另有一列火 车上有乘客,当该列火车以10m/s的速度驶近或驶离 第一列火车,乘客听到的声音频率各为多少?(已 知空气中声波的速率为340m/s。
二、观察者静止,波源以速度vs相对媒质运动
uT vsT (u vs )T
u u (u vs )T u u vs
S
u
v sT
S’

B

u u vs
三、观察者和波源同时运动
u vo u vs
结论:波源与观察者相互接近时,感觉到的频率较
声速的倍数
u vo ( ) u vs
冲击波
F-14
F-18
讨论题: 1、高速飞机尾部的“云”是如何形成的? 2、多普勒效应有那些应用与危害? 机械波 电磁波
u vo ( ) u vs
卓越的美国物理学家 勒 ·伏特 很幽默,
有一天
电磁波的多普勒效应?
S
vs vo
机械波的多普勒效应计算公式:
u vo ( ) u vs
“相互接近” —— vo 、vs 为正值 “相互远离” —— vo 、vs 为负值
机械波的多普勒效应计算公式:

u vo ( ) u vsBiblioteka 波源的速度大于或等于波速:
马赫 —— 速度单位
光和声的多普勒效应
有何不同?
纵向多普勒效应
谢谢!
解:
u 340 500 前 531Hz u vs 340 20

多普勒效应(Dopplereffect)(第一讲)

多普勒效应(Dopplereffect)(第一讲)

多普勒效应( Doppler effect)(第一讲)多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论,主要内容为:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。

在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);当运动在波源后面时,会产生相反的效应。

波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越水波的多普勒效应高,所产生的效应越大。

根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。

恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。

所有波动现象都存在多普勒效应。

发现1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。

一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。

他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。

发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。

这就是频移现象。

因为,声源相对于观测者在运动时,观测者所听到的声音会发生变化。

当声源离观测者而去时,声波的波长增加,音调变得低沉,当声源接近观测者时,声波的波长减小,音调就变高。

音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。

这一比值越大,改变就越显著,后人把它称为“多普勒效应”。

原理多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。

当观察者移动时也能得到同样的结论。

但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。

假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v。

包辛格效应

包辛格效应

包辛格效应
Bauschinger effect
编辑本段定义
塑性力学中的一个效应,指具有强化性质的材料由于塑性变形的增加,屈服极限(见材料的力学性能)在一个方向上提高,同时在反方向上降低。

此效应是德国的J.包辛格于1886年发现的,故名。

编辑本段原理
在金属单晶体材料中不出现包辛格效应,所以一般认为,它是由多晶体材料晶界间的残余应力引起的。

包辛格效应可用[包辛格效应示意图]中的曲线来说明。

O和E分别表示应力和应变。

具有强化性质的材料受拉且拉应力超过屈服极限(A点)后,材料进入强化阶段(AD段)。

若在B点卸载,则再受拉时,拉伸屈服极限由没有塑性变形时的A点的值提高到B点的值。

若在卸载后反向加载,则压缩屈服极限的绝对值由没有塑性变形时的An点的值降低到Bn点的值。

图中ACC 线是对应更大塑性变形的加载-卸载-反向加载路径,其中与C和Cn点对应的值分别为新的拉伸屈服极限和压缩屈服极限。

编辑本段特性
包辛格效应使材料具有各向异性性质。

若一个方向屈服极限提高的值和相反方向降低的值相等,则称为理想包辛格效应。

有反向塑性变形的问题须考虑包辛格效应,而其他问题,为了简化常忽略这一效应。

第4节 多普勒效应

第4节 多普勒效应
4)血流速度快慢 用辉度反应 速度快 — 色彩鲜亮 速度慢 — 色彩暗淡
2)频谱幅值 3)频移方向 4)频谱强度
血流彩色显示(伪彩色)
对血流信息给予伪彩色编码(红、蓝、绿)
1)一般用红色表示正向流,即朝向探 头流动
2)一般用蓝色表示反向流,即背离探 头流动
3)速度梯度大小(湍流发生程度)用绿色 表示 正向湍流 — 红、绿色混合,呈黄色 反向湍流 — 蓝、绿色混合,呈青色 绿色混进愈多,湍流发生程度愈大
两者的运动不 在其连线上
仅观察者动 仅波源运动 两者都运动
1. 波源不动,观察者运动 若观察者向波源运动 (v 0)
分析:
a. 相对于观察者,波 的速度 c+v。
b.波源不动,它发出的
波的波长不变。
f


波速 波长

c


v
比较: f c v c v c v f
cT c
2. 当 fd为一定值时, f0越小,所测量的流速 v 越大。
意义:测量高速血流,拟选用低频探头
3. fd与 cos成正比,声束与血流方向平行
时,多普勒频移为最大值,随着两者夹角 的增大, fd逐渐减小。所以,在进行超声 多普勒检查时,为获取最大的频移信号, 应使超声束和血流方向尽可能平行。但这 样一来又增加了衰减损耗,因此实际应用
另外,为获取最大的频移信号,应使超声束 和血流方向尽可能平行。但这样一来又增加了衰
减损耗,因此实际应用中常取 450。
3. 血流速度大小的提取
v fdc
2 f0 cos
在实际检查时,探头频率f0已经选定则不 再改变,声速c在人体中亦为定值。因此, f0 和c可视为常数,用K表示。

教学:都卜勒效应

教学:都卜勒效应
(2)当声源远离观测者时,所接收到的声波频率会 低于声源静止时的频率。
一、都卜勒效应(Doppler effect):
5.状况三:当观测者靠近或远离静止的声源时。 (1)当观测者静止时,1 秒内通过观测者 O1 及观测
者 O2 的波数,都等于声源发出声音的频率 n。
一、都卜勒效应(Doppler effect):
4.状况二:当声源移动,观测者静止时。
(2)等速移动的消防车所发出声波的密部:A、B、C、 D ,是以声源分别在 O1、O2、O3、O4 位置时发出 声波的密部。
一、都卜勒效应(Doppler effect):
4.状况二:当声源移动,观测者静止时。
(3)由于声源靠近听者,他所接收到的声波波长变 短 , 或频率变 高 。
因此若声源反复周期性地振动,就可使空气分子形 成连续有规则的疏密相间形式,而形成声波,或称 为疏密波。
※前言:
1.若声源反复周期性振动,会使空气分子形成连续的疏 密分布。
又由于声波中空气分子的振动方向与波前进 方向平行,亦称为纵波。
一、都卜勒效应(Doppler effect):
1.现象: 当鸣着笛声的消防车呼啸而来时,除了笛声的 音量变大之外,笛声的音调也较远离时尖锐!
6-3
7.
如右图,位在 S 点的消防车静止时,发出频率为 f 的笛音,在 下列哪些情况下,位在 O 点的小美,听到的笛音会较 f 为低? (A)小美和消防车都静止时 (B)小美静止,消防车向右运动 (C)小美静止,消防车向左运动 (D)消防车静止,小美向右运动 (E)消防车静止,小美向左运动
都卜勒效应:当声源与观测者相对远离时,观测者所接收到的笛音 频率会低于声源静止时发出的频率。
5.状况三:当观测者靠近或远离静止的声源时。

TCD经颅多普勒超声的临床知识

TCD经颅多普勒超声的临床知识
RI = Vsys-Vdia Vsys
TCD检测的常规参数:
检测深度(depth): 体表与血管腔内取样容
积之间的距离
血流方向:红细胞朝向探头的运动所获得的
血流频谱确定为正向;背向探头的运动为负向, 位于基线的下方。
血流方向的改变,往往提示颅内或颅外动脉病 变的存在。
TCD能为我们提供那些信息?
颅内血管狭窄的TCD诊断标准
轻度狭窄:狭窄率20-30%
Vm 90-120cm/s,或双侧流速不对称大 于30%
Vp 120-150cm/s(>60岁);140- 170cm/s (<60岁)
频谱大致正常
颅内血管狭窄的TCD诊断标准
中度狭窄:狭窄率50-69%
Vm 120-150cm/s 狭窄远端流速稍减低 频谱异常:频谱紊乱,频窗消失,可见涡流
VA .滑车上动脉);四肢血管 16-20MHz高频微小型连续波探头:主要用于
外科手术中直视血管的血流参数的检测
Ultrasound Probes
2MHz monitoring probe 2MHz handheld probe 4MHz handheld probe 8MHz handheld probe
短时程:持续时间2-100ms 相对强度增强:大于背景血流信号3db或以上 单方向:在可以显示双相的TCD机上以单方
向出现在频谱中 尖锐的噼啪声
TCD 应用于神经介入
•介入治疗前的血流储备评价:如自动调节功能、血 管舒缩反应性等 •术中的微栓子监测及血流动力学监护 •支架术后的随访观察
术后血管痉挛的监测,预防术后高灌注并发症。 术后长期的血流动力学监测
TCD的优势
无创 简便 良好的可重复性 可以连续动态监测

俄狄浦斯效应名词解释

俄狄浦斯效应名词解释

俄狄浦斯效应名词解释俄狄浦斯效应名词解释1. 俄狄浦斯效应•定义: 俄狄浦斯效应(Oedipus effect)源于希腊神话中的传说,指处于一种心理状态的人们会努力避免预测自己的未来,因为他们害怕自我预言成真。

•例子: 一个人在得知自己会成为杰出的艺术家后,可能会因为担心自己的犹豫和自我怀疑而导致未来达不到预期的结果。

2. 自我实现预言•定义: 自我实现预言(self-fulfilling prophecy)是一种情境效应,指人们因为自己的信念或预期而导致某种现实结果的发生。

•例子: 当一个老师认为学生是不听话的,并对他们给予更多的惩罚和负面评价时,学生可能会受到激励而表现出更多的不听话行为,从而达到了老师的预期。

3. 心理暗示•定义: 心理暗示(psychological suggestion)主要指一个人通过无意识的方式接受他人的意见、信念或预期,并在行为上得到体现。

•例子: 当一个医生告诉一个病人,他们即将接受的新药会带来改善时,病人可能会真实体验到这种改善,即使药物本身没有实际的治疗效果。

4. 预期效应•定义: 预期效应(expectation effect)是指人们对某个事件的预期或期望会影响他们对该事件的感知和行为。

•例子: 当一个老板认为员工能力不足时,他可能会给予更少的机会和资源支持给这些员工,从而减少了他们在工作上的表现和成长。

5. 杜林格效应•定义: 杜林格效应(Dunning-Kruger effect)是指一种认知偏差,即低能力的人往往无法准确评估自己的能力,同时也不能理解高能力人的能力。

•例子: 一个缺乏专业知识的人可能会高估自己的能力,而没有意识到自己的无知,反而对专家的建议持怀疑态度。

6. 自我确认偏差•定义: 自我确认偏差(self-confirmation bias)是指人们更倾向于寻找和记住与自己已有信念一致的信息,而忽视与之不一致的信息。

•例子: 一个政治党派的支持者可能会更倾向于接受和相信与自己政治立场一致的媒体报道,而忽视了反对意见的报道。

结合实例简述多普勒效应的分类。

结合实例简述多普勒效应的分类。

结合实例简述多普勒效应的分类。

多普勒效应是与物质在物理现象中放射出的旋转型分子移动有关的调制效应。

它是一种特别有用的物理现象,因为它可以提供人们无比令人惊叹的令人惊叹的质量数据。

根据实验数据和分类,多普勒效应可以分为以下几类:一、拉普拉斯效应:拉普拉斯效应是指分子的振动而非旋转移动时,被激光所调制的多普勒效应。

拉普拉斯效应可用于研究分子振动能量损失及分子结构的变化,它也可以用于检测某些低能位状态的分子转换、分子之间的相互作用。

二、共振效应:共振效应是指由激光束及被调制的物质在温度附近的共振现象。

多普勒效应的共振标志着能量在分子系统中的转换,有助于我们深入了解物质的种类及不同状态的转换关系。

三、Doppler再加热效应:Doppler再加热效应是指由于激光束的调制而改变多普勒效应的现象。

这种效应主要发生在分子系统下,对分子进行再加热。

在普通激光体系中,放射产生指定信号,而Doppler再加热效应可实现放射信号的加强、质量数据的精细化。

四、Doppler散射效应:Doppler散射效应指由于激光束与分子间有散射而引起的多普勒效应现象。

这种效应能够测量出离子体的温度及风速,是多普勒调制技术的另一类关键应用。

五、量子多普勒效应:又称为量子多普勒干涉效应,是指因为激光调制了原子或分子而引起的多普勒效应现象。

量子多普勒效应可用来测量分子的结构及其能量分布,是实现量子力学研究的有效工具之一。

六、Fourier多普勒效应:Fourier多普勒效应指由激光调制物质而形成的多普勒效应,它有助于从被激光调制的信号中提取出分子结构信息。

该效应能够测算分子的表面特性,发现复杂结构的分子及分子之间的相互作用。

原子光谱中的Doppler效应及其量子理论解释

原子光谱中的Doppler效应及其量子理论解释

原子光谱中的Doppler效应及其量子理论解释商业计划书一、概述本商业计划书旨在探讨原子光谱中的Doppler效应以及其量子理论解释,并提出相关的商业应用和发展计划。

通过研究和应用这一理论,我们将为科学研究、工业制造等领域提供创新的解决方案,推动相关行业的发展。

二、背景介绍Doppler效应是指当光源和观察者相对运动时,光的频率和波长会发生变化。

在原子光谱中,Doppler效应的存在对于原子的光谱分析和研究具有重要意义。

通过观察和分析原子光谱中的Doppler效应,可以获取有关原子的速度、温度等信息,从而深入了解原子的性质和行为。

在传统的Doppler效应理论中,我们通常采用经典物理学的观点来解释。

然而,随着量子力学的发展,人们开始探索用量子理论来解释原子光谱中的Doppler效应。

量子理论的引入不仅可以更准确地描述原子的行为,还可以为相关领域的研究提供新的思路和方法。

三、商业应用1. 科学研究领域通过研究原子光谱中的Doppler效应,我们可以深入了解原子的速度、温度等信息,从而为科学研究提供重要的参考数据。

例如,在天文学领域,通过观察远处星系的光谱中的Doppler效应,可以推测出宇宙的膨胀速度和演化过程。

在物理学领域,通过研究原子的Doppler效应,可以揭示原子的量子行为和性质。

2. 工业制造领域Doppler效应的研究不仅对于科学研究有着重要意义,同时也对工业制造领域具有潜在的商业应用价值。

例如,在激光制造领域,通过利用原子光谱中的Doppler效应,可以实现对材料的高精度加工和控制。

在无损检测领域,通过观察材料表面的Doppler效应,可以检测出材料的缺陷和变形,从而提高产品的质量和可靠性。

四、发展计划1. 研发和创新我们将投入大量资源和人力,致力于原子光谱中Doppler效应的研究和创新。

通过建立实验室和研究团队,我们将不断探索新的理论和方法,提高对原子光谱中Doppler效应的理解和应用。

Rotational Doppler Effect

Rotational Doppler Effect

a rX iv:physics /02834v1[physics.optics]8Aug22APS-123/QED ROTATIONAL DOPPLER EFFECT Amit Halder ∗Department of Applied Sciences,Punjab Engineering College,Chandigarh-160012(India)(Dated:February 2,2008)Abstract A monochromatic linear source of light is rotated with certain angular frequency and when such light is analysed after reflection then a change of frequency or wavelength may be observed depending on the location of the observer.This change of frequency or wavelength is different from the classical Doppler effect [1]or relativistic Doppler effect [2].The reason behind this shift in wavelength is that a certain time interval observed by an observer in the rotating frame is different from that of a stationary observer.A linear source of light(wavelengthλand frequencyν)is rotating at O(Figure)and it sweeps an angle∆θin time∆t,the angular frequency beingω=∆θ/∆t,BQC a reflector which reflects the light from O to P.A ray of light(ray1)traveling in the direction OB reflected from the point B,reaches the observer at P.The distance the light travels OBP is r1.After a time∆t another ray OCP(ray2)reaches the observer at P,the distance it travels i.e.OCP is r2.Let n number of waves are emitted when the light sweeps through the angle∆θin time∆t.The observer at P receives the same n-waves,the time difference between thefirst ray and the last ray(i.e.between ray1and ray2)is∆T=∆t+r2/c−r1/c(c is the velocity of light)Because,ray1takes a time r1/c and ray2takes a time∆t+r2/c(r2−r1)∆T=∆t±Soν=ν′Ifλ=c/νandλ′=c/ν′λ=c∆t/nandλ′=c∆T/nChanges in wavelength,∆λ=λ′−λ=c/n(∆T−∆t)∆λ=c/n(±δr/c)∆λ=±δr/n∆λ/λ=±∆r/c∆tand∆λ/λ′=±∆r/c∆T+ve sign means an increase in wavelength-ve sign means a decrease in wavelength.The change in wavelength depends on∆r i.e.the difference between r1and r2.So,the change in wavelength depends on the location of the point P.Also there is no shift in wavelength when r2=r1.The above expression for shift in wavelength is different from the classical expression for Doppler effect as well as from the relativistic Doppler effect(Transverse Doppler effect).It is evident in the present circumstance that the time interval recorded by a rotating frame at O is∆t whereas the same time interval is recorded by a stationary frame is∆T, they are related by the equation:∆T=∆t±∆r/c.again∆T depends on∆r i.e.location of the point P.[1]Christan Doppler,Abh.Kngl.bhm.Geselsch,2(1842),446and Pogg.Ann.68(1847).1[2] A.Einstein,“On the electrodynamics of moving bodies”,Ann.Physik,17(1905)891.3。

原子吸收谱线的轮廓及其变宽

原子吸收谱线的轮廓及其变宽

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在火焰中当燃烧气体压力升高吸收原子同其他原子碰撞加剧结果导致谱线变宽为阿佛加德罗常数6021023p为外界气体压强a为吸光原子的相对原子质量m为外界气体分子的相对分子质量为碰撞的有效截面
原子吸收谱线的轮廓与变宽
制作人:吴圣福 指导老师:杨桂娣
影响原子吸收线的几种因素
1.自然宽度 2.多普勒变宽(热变宽) 3.压力变宽
1.自然宽度
• 没有外界影响,谱线仍有一定宽度,这种 宽度称为自然宽度。自然宽度取决于激发 态原子的平均寿命,寿命越短,谱线越宽; 寿命越长,谱线越窄。根据计算得知谱线 的自然宽度在300nm处约为10-5nm数量级, 与其他变宽相比可完全忽略。
• 谱线的热变宽又称为多普勒(Doppler)变宽,它是由于原 子在空间作热运动所引起的.这种效应无论是在空心阴极 灯中发光原子还是原子化器中被测基态原子都存在。谱线 的多普勒变宽△υD可由下式决定:
• 洛伦兹变宽是由待测原子与其他粒子相互果导致谱线变宽

NA为阿佛加德罗常数(6.02×1023),p 为外界气体压强,Ar为吸光原子的相对原 子质量,Mr 为外界气体分子的相对分子质 量,σ为碰撞的有效截面。
在原子吸收实验中,吸收曲线的轮廓主要 受多普勒和洛伦兹变宽影响。 如火焰原子吸收,因为火焰中外来气体的 压强较大,主要是洛伦兹变宽。但对石墨 原子吸收来说多普勒变宽(热变宽)为其 主要变宽因素,且两者有相同的数量级, 一般为0.001 nm.
2.多普勒变宽(热变宽)
• R为摩尔气体常数,T热力学温度,c为光速,Ar为原子质 量,V0为吸收频率。 • 因此,多普勒变宽与元素的相对原子质量、温度和谱线的 频率有关。
3.压力变宽
• 赫尔兹马克变宽 • 赫尔兹马克(Holtsmark)变宽又称共振变宽, 是由于待测原子之间碰撞产生的。只有在被测元 素浓度很高或空心阴极灯的阴极周围富集着原子 蒸气下才能出现。通常如果压力<13.3kPa和原子 浓度较低时,赫尔兹马克变宽可以忽略不计。但 如果样品浓度增大时,这种变宽就加大;结果导 致原子对谱线的吸收下降,破坏了吸光度与浓度 间的线性关系,出现校正曲线向浓度轴弯曲。

咖啡环和咖啡盘 边缘上的物理

咖啡环和咖啡盘 边缘上的物理

·42卷(2013年)8期(广西师范大学计算机科学与信息工程学院和中国科学院上海应用物理研究所闻炳海编译自Peter J.Yunker ,Douglas J.Durian ,and Arjun G.Yodh.Physics Today ,2013,(8):60)咖啡环现象虽然很常见,但是它的形成却蕴含着丰富的物理机制。

1997年,通过研究液滴蒸发过程中悬浮胶体圆球运动,Robert Deegan 和同事首先阐述了咖啡环的产生机制。

由于液滴的三相接触线被锚定在初始位置,咖啡液滴在蒸发过程中保持边缘不变。

而液滴边缘的蒸发速度更快,为了补充边缘蒸发掉的水,就会形成由液滴中央到边缘的定向流动。

这个毛细流将几乎全部的悬浮颗粒都携带到液滴的边缘,最终堆积而形成了咖啡环。

实验和理论研究表明,“咖啡环效应”本质上是一个流体力学的现象,环的形式不依赖于流体成分、颗粒以及基底的材质,溶质颗粒的沉积以自组装的方式进行。

这在印刷、液晶、涂层、微阵列等领域都有用武之地。

但是,有时我们希望溶质颗粒能够均匀的沉积,避免出现咖啡环,怎么办呢?美国宾州大学科研小组在颗粒形状影响“咖啡环效应”的实验中使用了椭球颗粒。

和圆球类似,椭球也会被幅向的流动推到液滴的边缘。

不同的是,当椭球到达边缘时,它们不但不会密集的堆积,反而在液滴表面上形成了松散的网络层。

随着更多椭球的到来,网络以十分无序的方式向液滴中部蔓延,阻止了后来的颗粒被推到边缘。

如此一来,当液滴干燥后,椭球颗粒就会覆盖液滴占据的整个区域——咖啡环消失了。

从根本上讲,液滴干燥后遗留的渍迹依赖于颗粒如何改变液滴边缘附近的气液界面。

椭球体被拉长的形状在液体表面张力的作用下,造成了气液界面的弯曲,这会增加液滴的表面积以及相应的表面能。

当两个椭球颗粒互相靠近时,相邻的变形区域会部分重叠以减小总表面积,从而达到能量最小化。

表观上,由于气液界面上的毛细作用,边缘处的椭球颗粒表现出相互吸引的行为,像具有粘性一般,而圆球颗粒彼此无粘性作用。

爱泼斯坦方圈 空气磁通补偿

爱泼斯坦方圈 空气磁通补偿

爱泼斯坦方圈空气磁通补偿全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:爱泼斯坦方圈空气磁通补偿近年来,随着科技的不断发展,人们对于磁场技术的研究也日益深入。

其中,爱泼斯坦方圈是一种被广泛应用于磁场补偿的技术。

本文将介绍爱泼斯坦方圈的原理和应用,特别是在空气磁通补偿领域的重要作用。

爱泼斯坦方圈最初由瑞士物理学家爱泼斯坦提出,用于解决磁场中的非均匀性问题。

它是一种通过将线圈中的电流和磁铁相结合的方式,在空间内产生均匀磁场的装置。

爱泼斯坦方圈的原理主要是根据安培环路定律和法拉第电磁感应定律,通过电流和磁铁之间的相互作用,实现对磁场的调控。

在空气磁通补偿方面,爱泼斯坦方圈具有重要的应用价值。

由于地球本身的磁场会对气体燃烧过程中产生的磁场产生影响,导致气体燃烧的不稳定性和效率降低。

而爱泼斯坦方圈可以通过调节磁场的分布,达到对燃烧过程的磁场干扰进行抵消的效果,从而提高气体燃烧的效率和稳定性。

在实际应用中,空气磁通补偿技术已经被广泛应用于工业生产和实验室研究中。

例如,在航空航天领域,爱泼斯坦方圈可以用于燃烧室内的磁场补偿,提高发动机的燃烧效率和推进力。

在实验室研究中,空气磁通补偿技术可以用于光学实验中的激光原子吸收和荧光测量等方面,提高实验的准确性和可重复性。

总的来说,爱泼斯坦方圈是一种具有重要应用前景的磁场技术,特别在空气磁通补偿领域的应用前景广阔。

随着科技的不断进步和人们对磁场技术的深入研究,相信爱泼斯坦方圈将会在更多领域发挥重要作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。

第二篇示例:爱泼斯坦方圈是一种独特的磁场补偿器,可以有效地减小环境中的磁场对人体健康的影响。

磁场对人体健康的影响一直是一个备受关注的问题,尤其是在现代社会中,随着电磁辐射的普及和使用,人们对磁场的影响越来越关注。

在这种情况下,磁场补偿器如爱泼斯坦方圈的出现就显得尤为重要。

爱泼斯坦方圈利用特殊的磁场设计和技术,可以有效地减小环境中的磁场对人体的影响,保护人们的健康。

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complex coupling of these contributions. In this paper we confine ourselves to a discussion
of the Doppler shift in a Schwarzschild spacetime. We demonstrate that its coupled form
is ω∞ ≡ ǫ; when it is emitted by a static source located at radial coordinate r1, its frequency
ω1 is related to ω∞ by
ω1 = ω∞ .
பைடு நூலகம்
(10)
gtt(r1)
The velocity V˜ of observer A with respect to the static observer S, (see e.g. [1]), is given by
There are two Killing vectors in this case, η˜ and ξ˜,
ηα = δtα, ξα = δϕα,
(2)
corresponding to energy and angular momentum conservation, respectively. A massless particle (e.g. photon) follows planar null geodesics, taken here as equatorial (θ = π/2):
arXiv:0712.2154v1 [gr-qc] 13 Dec 2007
Doppler effect in Schwarzschild geometry
A. Radosz,1 A. T. Augousti,2 and K. Ostasiewicz1 1Institute of Physics, Wroclaw University of Technology,
κακα = 0,
(3)
where a tangential vector (wave vector) is denoted as κ˜. Due to conservation laws, (2), κ˜′s
components are,
κt
=
ǫ gtt
,
κr = ±
ǫ2

gtt
λ2 r2
,
κϕ
=
V˜ = U˜ − (U αNα)N˜ = (0, U i)
(11)
and is related to the speed, v, (measured by S) as follows:
U iUi
=
v2 −1 − v2

−(γv)2.
(12)
Observations (10) and (12) lead to the final form for the frequency of the light received at r by the observer A, traveling with speed v (see also [2]):
1
In the presence of a gravitational field, the Doppler shift may be regarded as composed
of three distinct contributions from different origins: the classical effect and its relativistic
ω = N ακα = √gttκt,
(9)
which corresponds to the gravitational blue (or red – see below) shift. The Doppler shift
arises when the frequency of the light signal, as measured by A or S, Eqs. (7), (9), is
anti-parallel ), i.e.
(U iκi)2 = (U iUi) · (κiκi),
(15)
then the bracket in Eq. (13) simplifies:
ω∗ = γ
ω∞ gtt(r)
1
+
U iκi U tκt
.
(13)
This formula provides the Doppler shift, for the signal emitted both at infinity and at finite radial coordinate r1. Though expression (13) has the form of a product, the bracketed factor mixes up velocity components and wave vector components, thus resulting in an entangled form. Under what circumstances would factorization of this expression into classical, special
3
relativistic and general relativistic contributions occur? The answer for this is the following.
Noticing the relation (see (12)):
v2
=

U U
i t
Ui Ut
(14)
Wybrzez˙e Wyspian´skiego 27, 50-370 Wroclaw, Poland 2Faculty of Science, Kingston University, Kingston, Surrey KT1 2EE UK
Abstract
The Doppler shift considered in general relativity involves mixed contributions of distinct, gravitational and kinematical origins and for most metrics or trajectories it takes a complex form. The expression for the Doppler shift may simplify due to particular symmetries. In Schwarzschild spacetime it factorizes in the case of radial fall for an observer and radial null geodesic. The resulting expression is composed of factors that can be identified with contributions arising from classical, special relativistic and general relativistic origins. This result turns out to be more general: it holds for the whole class of observers travelling parallel to the spatial path of null geodesics when receiving the signal. It also holds for a particular type of in-fall in the case of a Kerr metric. PACS numbers: 03.30.+p, 04.20.Cv
N˜ = (ηαηα)−1/2η˜, ηαηα = gtt.
(6)
2
Observer A, travelling in the equatorial plane, receiving a light signal measures its frequency
as the time-component of the κ˜ vector:
one can identify the case when frequency (13) simplifies to the expected form. If the spatial
components of velocity vector, Ui, and the components of wave vector, κi, are parallel (or
ω∗ = U ακα = gttU tκt
1
+
U iκi U tκt
,
(7)
where the notation,
U tκt ≡ gttU tκt, U iκi ≡ grrU rκr + gϕϕU ϕκϕ
(8)
has been applied. In particular, observer S measures the light signal of frequency:
compared with its emission frequency. We consider here the case of a static source of the
light signal. If the light was emitted at infinity, by an inertial observer, its initial frequency
modification (“time dilation”), both of kinematic character, and a gravitational red/blue
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