1多普勒原理
高中物理选择性必修一 第三章 第四节 多普勒效应
解析 交警可以根据发射电磁波频率与接收到反射的电磁波频率的变化 来测车速,显然是运用了多普勒效应,故选项A正确; 多普勒效应是波特有的现象,故选项B正确; 当波源与观察者相互靠近时,观测到的频率增大,反之,当波源与观察 者相互远离时,观测到的频率减小,故选项D错误; “红移”现象中光波频率变小,因此遥远天体应正在远离地球,故选项 C错误.
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考点二 多普勒效应的应用 5.(多选)下列关于多普勒效应的说法,正确的是
√A.交警可以利用多普勒效应测出汽车速度 √B.不仅机械波会发生多普勒效应,电磁波也会
C.由地球上接收到的遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的 波长均变长),可以判断遥远天体正靠近地球
D.静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高,说明 声源正在远离观察者
第三章 机械波
第四节 多普勒效应
【学习目标】
1.知道什么是多普勒效应,了解多普勒效应产生的原因. 2.了解多普勒效应在生活中的应用,会用多普勒效应解释一
些现象.
【内容索引】
梳理教材 夯实基础
探究重点 提升素养
随堂演练 逐点落实
课时 对点练
梳理教材 夯实基础
SHULIJIAOCAI HANGSHIJICHU
1.(多普勒效应的理解)(多选)关于多普勒效应,下列说法正确的是 A.只要波源在运动,就一定能观测到多普勒效应 B.只要观测者在运动,就一定能观测到多普勒效应
√C.只要波源与观测者之间有相对运动且两者间距发生变化,就一定能
观测到多普勒效应
√D.当发生多普勒效应时,观测者接收到的频率可能在增大,也可能在
√A.当f=f′时,表明前车与无人车速度相同
多普勒检查原理
多普勒检查原理
多普勒效应原理是基于声波或电磁波在运动物体上的频率变化而产生的现象。
当发射频率固定的波源遇到静止物体时,波源发出的波形会以相同的频率和波长反射回来,形成一条直线。
然而,当波源和物体相对运动时,波源发出的波形与反射回来的波形在频率和波长上会有所差异。
当运动物体靠近波源时,接收到的波形的频率会比原始频率高,波长会变短。
这是因为物体运动的速度导致波源与物体之间的距离变短,导致频率增加。
相反,当运动物体远离波源时,接收到的波形的频率会比原始频率低,波长会变长。
利用多普勒效应原理,可以测量物体的运动速度。
例如,当使用超声波进行多普勒检查时,医生可以通过测量反射回来的声波的频率变化来确定血液流速。
当血液靠近检测器时,声波的频率会增加,反之则会减小。
这些频率变化提供了血液流速的信息,可以帮助医生检测血管疾病或监测胎儿心跳等。
除了医疗领域,多普勒效应也被广泛应用于其他领域。
例如,交通警察可以使用雷达测速仪来测量车辆的速度,原理也是基于多普勒效应。
此外,气象学家通过测量来自运动降水或风的雷达返回信号的频移来判断气象现象的强度和方向。
总的来说,多普勒效应原理是一种通过测量频率变化来获取运动物体速度信息的方法,广泛应用于医疗、交通和气象等领域。
多普勒测速原理
多普勒测速原理多普勒效应是指当波源或接收器相对于介质移动时,波的频率发生变化的现象。
多普勒效应在日常生活中有着广泛的应用,其中之一就是多普勒测速原理。
多普勒测速原理是利用多普勒效应来实现对物体运动速度的测量,其原理简单而又实用。
首先,我们来了解一下多普勒效应的基本原理。
当波源和接收器相对运动时,波的频率会发生变化。
如果波源和接收器相向运动,波的频率会增加,这被称为正多普勒效应;如果波源和接收器相背运动,波的频率会减小,这被称为负多普勒效应。
多普勒效应不仅适用于声波,还适用于光波和无线电波等各种波。
基于多普勒效应的原理,多普勒测速原理就是利用物体运动时引起的多普勒效应来测量物体的速度。
例如,警车上安装的雷达测速仪就是利用多普勒测速原理工作的。
当警车以一定速度向前行驶时,雷达测速仪发射出高频的无线电波,这些波会与前方的车辆相撞,然后被反射回来。
由于车辆和雷达测速仪相对运动,反射回来的波的频率会发生变化,通过测量这种频率变化,就可以计算出车辆的速度。
除了在交通领域中的应用,多普勒测速原理还被广泛应用于医学、气象学、天文学等领域。
例如,在医学上,多普勒超声波成像就是利用多普勒测速原理来观察血流速度和方向的。
在气象学中,多普勒雷达可以通过测量降水粒子的速度来预测暴雨、冰雹等极端天气的发生。
在天文学中,多普勒效应也被用来测量星体的运动速度和距离。
总之,多普勒测速原理是一种基于多普勒效应的测量方法,通过测量波的频率变化来计算物体的速度。
它在各个领域都有着重要的应用价值,为我们的生活和科学研究带来了诸多便利。
随着科技的不断发展,相信多普勒测速原理也会有更多的创新应用出现,为人类社会的进步做出更大的贡献。
多普勒效应及其应用1
多普勒效应及其应用中文摘要:本文介绍了多普勒效应的发展过程和理论解释,通过具体例子重点讲述了声波和光波的多普勒效应, 并且介绍了多普勒效应在各领域中的应用及多普勒效应的应用原理。
说明了多普勒效应在生活中的普遍性以及研究多普勒效应的重要性主题词:多普勒效应; 原理,应用正文:引言:在日常生活中,我们有过这样的经验,在铁路旁听行驶中火车的汽笛声,当火车鸣笛而来时,人们会听到汽笛声的音调变高.相反,当火车鸣笛而去时,人们则听到汽笛声的音调变低.像这样由于波源或观察者相对于介质有相对运动时,观察者所接收到的波频率有所变化的现象就叫做多普勒效应.这种现象是奥地利物理学家多普勒(1803~1853)于1842年首先发现的,因此以他的名字命名.多普勒效应的正式提出是1842年在布拉格举行的皇家波西米亚学会科学分会会议上的论文《论天体中双星和其他一些星体的彩色光》。
该论文的主要结论是:(1)如果一个物体发光,在沿观察者的视线方向以可与光速相比拟的速度趋近我们,或后退,那么这一运动必然导致光的颜色和强度的变化。
(2)如果在另一方面一个发光物体静止不动。
而代之以观察者直接朝向或者背离物体非常快速的运动,那么所有的这些频率变化都会随之发生。
(3)如果这一“趋向”和“背离”不是按照上述假定的那样,沿着原来视线的方向,而是与视线成一夹角的方向,那么除了颜色和光强的变化,星体的方向也要变化,这样一星体同时会在位置上发生明显变化。
[1]论文首次发表出来因为没有足够的实验数据和理论依据,因此被很多人质疑和批评。
1845年在荷兰进行的火车笛声实验验证了多普勒效应的正确性,多普勒效应才开始得到广泛重视并应用于实际。
多普勒效益的第一次应用始于战争服务,第一次世界大战末期,军用飞机开始出现,英国由于国土面积小在遭遇空袭预警能力很弱,饱受了来自空中的洗劫。
第二次世界大战前期,英国物理学家罗伯特·沃森-瓦特根据多普勒效应的原理研制出了最早期的雷达,在英国的东海岸建立了对空雷达警戒网,该雷达墙天线有100米高,能测到160千米以外的敌机,依靠这个雷达墙,英国总能及时准确的测出德国飞机的架数、航向、速度和抵达英国本土的时间,牢牢把握住了战争主动权,有效的降低了德国空军的杀伤力,在这场英国保卫战中扮演着不可替代的决定性的作用。
多普勒彩超原理
多普勒彩超原理
多普勒彩超是一种常用的医学影像检查技术,它利用多普勒效应来观察血流速
度和方向,从而帮助医生诊断疾病。
多普勒彩超技术在临床诊断中发挥着重要作用,下面我们来详细了解一下多普勒彩超的原理。
多普勒效应是指当发射声波的物体与运动的物体相对运动时,声波的频率会发
生变化。
在多普勒彩超中,超声波是由探头发射出去的,当这些超声波遇到血液时,会发生多普勒效应。
如果血液朝向探头移动,声波的频率会增加,如果血液远离探头移动,声波的频率会减小。
通过测量这种频率的变化,就可以计算出血流的速度和方向。
多普勒彩超的原理可以分为两种模式,连续波多普勒和脉冲波多普勒。
在连续
波多普勒中,探头同时发射和接收声波,可以连续地监测血流速度。
而在脉冲波多普勒中,探头交替发射和接收声波,可以更精确地确定血流速度和位置。
多普勒彩超技术通过测量血流速度和方向,可以帮助医生判断血管是否狭窄、
是否存在血栓、是否有异常的血流等情况。
它在心脏病学、血管外科、产科等领域有着广泛的应用。
除了用于血流检测外,多普勒彩超还可以用于检测器官的血液供应情况,如肝脏、肾脏等。
通过观察器官的血流情况,医生可以及时发现器官缺血、缺氧等问题,对一些疾病的诊断和治疗提供重要依据。
总之,多普勒彩超技术利用多普勒效应来观察血流速度和方向,是一种非侵入
性的检查方法,具有安全、准确、快速的特点。
它在临床诊断中有着重要的应用价值,为医生提供了重要的诊断依据,帮助患者及时发现和治疗疾病。
多普勒彩超技术的不断发展和完善,将进一步推动医学影像技术的进步,为临床诊断和治疗带来更多的可能性。
多普勒效应的原理
多普勒效应的原理多普勒效应是指当光源或声源以一定速度运动时,observer 监测到的光或声的频率发生改变的现象。
这种频率的改变是由于光或声的波长被拉长或压缩引起的。
多普勒效应是由奥地利物理学家克里斯蒂安·多普勒于19世纪初发现并解释的。
多普勒效应的原理可以通过十分简单的实验来说明。
假设有一个车辆以一定速度V 靠近一个observer,这个车辆发出频率为f 的声音。
由于车辆在靠近observer 的过程中,声波会被车辆压缩,导致observer 接收到的频率变高,这被称为正多普勒效应。
相反地,如果车辆远离observer,声波就会被拉长,导致observer 接收到的频率变低,这被称为负多普勒效应。
正多普勒效应和负多普勒效应是基于相对运动的观察结果。
速度共存者(接近者)会看到不需要光或声在速度变换过程中的弯曲。
运动不会影响硬碟工作和它们接受的数据。
说它们有多种类型,无论是用红外线还是内置的接近传感器。
在硬盘这个案例中,频率变化被特殊认是用来跟踪标志物的入场决定。
决定记录磁盘的特定数据柱需要速度。
为了深入了解多普勒效应的原理,我们可以运用波动理论。
波动是指能量的传播形式,它传递的是振动或扰动。
波动在介质(如空气、水、光的传播介质等)中传播,能够通过频率(f)和波长(λ)来进行表征。
波动的速度(V)等于波长(λ)与频率(f)的乘积,即V = f ×λ。
考虑一个静止的observer 和一个运动的光源。
observer 接收到的光的频率与光的源频率之间存在一个观察到频率(f')和源频率(f)的比例关系。
这个比例被称为观察者频率和源频率的多普勒因子(δ),可以用以下公式表示:δ= (V ±Vo)/ (V ±Vs)其中V 是光的传播速度,Vo 是observer 的速度,Vs 是光源的速度。
正负号取决于observer 和光源相对于彼此的运动方向。
如果observer 和光源接近彼此,则取正号;如果observer 和光源相互远离,则取负号。
多普勒测速原理
多普勒测速原理
多普勒测速原理,是一种利用多普勒效应测量物体相对于观测者的速度的方法。
多普勒效应指的是当一个物体相对于观测者运动时,观测者接收到的物体发出的波的频率会发生变化。
在多普勒测速中,通常使用的是声波或电磁波。
假设物体发出的波的频率为f0,观测者静止不动时接收到的频率为f0。
当物体相对于观测者靠近时,观测者接收到的频率会比f0高,这是因为波的峰值频率在一个时间段内到达观测者的次数增加了。
相反,当物体相对于观测者远离时,观测者接收到的频率会比f0低,因为波的峰值频率到达观测者的次数减少了。
根据多普勒效应的原理,我们可以通过测量接收到的波的频率来推断物体的速度。
当频率差Δf等于f0与观测到的频率f之间的差值时,我们可以利用下面的公式计算物体的速度v:
v = (Δf / f0) * c
其中,c是波的传播速度,在声波中为音速,在电磁波中为光速。
根据频率差的正负可以判断物体是远离观测者还是靠近观测者,而根据频率差的大小可以推测物体运动的速度。
多普勒测速原理在许多领域有广泛应用,包括交通运输、气象预报、天文学等。
通过测量物体的速度,我们可以对其运动状态进行分析和监测,为各种应用提供重要的数据支持。
大物实验报告——多普勒效应
⼤物实验报告——多普勒效应实验4.12 多普勒效应实验报告⼀、实验⽬的与实验仪器实验⽬的1、了解多普勒效应原理,并研究相对运动的速度与接收到频率之间的关系。
2、利⽤多普勒效应,研究做变速运动的物体其运动速度随时间的变化关系,以及其机械能转化的规律。
实验仪器ZKY-DPL-3 多普勒效应综合实验仪、电⼦天平、钩码等。
⼆、实验原理(要求与提⽰:限400字以内,实验原理图须⽤⼿绘后贴图的⽅式)声波的多普勒效应假设⼀个点声源的振动在各向同性且均匀的介质中传播,当声源相对于介质静⽌不动时,各个波⾯可以组成个同⼼圆,声波的频率f0、波长λ0以及波速u0表⽰为f0=u0/λ0现将接收器测得的声波频率、波长和波速分别称为观测频率、观测波长和观测波速,并分别记为f、λ、u,可表⽰为f=u/λ当接收器以⼀定的速度向声源运动时,接收器所测得的各个球⾯波的观测波长λ仍等于λ0,测得的观测波速u 变为u0+v0,因此有f=(u0+v0)/λ0f=(1+v/u0)*f0式中,v0表⽰声源相对介质静⽌时,接收器与声源的相对运动速率,接收器朝向声源运动为正值,反之为负值。
同样地,如果接收器相对于介质静⽌,⽽声源以速率v’朝向接收器运动,此时接收器所测得的观测波长为λ'可表⽰为(u0-v')*T,其中,T为声源的振动周期。
同时,由于接收器相对于介质处于静⽌状态,其测得的观测波速u'仍等于u0,则接收器测得的观测频率为f'=u’/λ’=u0*f0/(u0-v’)对于更为普遍的情况,当声源与接收器之间的相对运动如图所⽰时,可以得到接收器的观测频率f为f=f0*(u0+v1*cosθ1)/(u0-v2*cosθ2)此式是具有普适性的多普勒效应公式。
三、实验步骤(要求与提⽰:限400字以内)1、超声的多普勒效应1.1 连接好实验仪器,使滑车牵引绳绕过滑轮与滑车驱动电动机后两端与滑车的前后端相连,并调整好滑车牵引绳的松紧。
多普勒测速原理
多普勒测速原理多普勒效应是指当波源和接收者相对运动时,由于接收者在波源发出波峰或波谷的时间间隔变短或变长,导致接收到的波频率发生变化的现象。
多普勒效应在生活中有着广泛的应用,其中之一就是多普勒测速原理。
多普勒测速原理是利用多普勒效应来测量物体相对于观测者的速度的一种方法。
在实际应用中,多普勒测速主要用于交通工具的测速,如雷达测速仪就是利用多普勒效应来实现车辆测速的。
多普勒测速原理的基本思想是,当一个物体相对于观测者靠近时,其所发出的波的频率会比静止时要高,而当物体远离观测者时,波的频率则会比静止时要低。
这是因为当物体靠近观测者时,波的波峰到达观测者的时间间隔变短,导致频率增加;而当物体远离观测者时,波的波峰到达观测者的时间间隔变长,导致频率减小。
多普勒测速原理的公式可以表示为:f' = f (v + vo) / (v vs)。
其中,f'为接收到的频率,f为发射的频率,v为波的传播速度,vo为观测者相对波源的速度,vs为波源相对观测者的速度。
根据这个公式,我们可以通过测量接收到的频率和已知的波的传播速度,来计算出物体相对于观测者的速度。
多普勒测速原理在交通领域有着广泛的应用。
例如,交通警察使用雷达测速仪来测量车辆的速度,就是利用了多普勒测速原理。
当雷达测速仪发射出微波信号时,如果有车辆经过,信号就会被车辆接收并返回,通过测量返回的频率变化,就可以计算出车辆的速度。
除了交通领域,多普勒测速原理还在医学、气象学、天文学等领域有着重要的应用。
例如,在医学领域,超声波检查就是利用多普勒效应来测量血流速度的。
在气象学领域,气象雷达利用多普勒效应来探测风暴中的降水粒子的速度和方向。
总的来说,多普勒测速原理是一种通过测量波的频率变化来计算物体相对速度的方法,其在交通、医学、气象等领域有着广泛的应用。
通过深入理解多普勒测速原理,我们可以更好地理解周围世界中的各种运动现象,也可以更好地应用这一原理来解决实际问题。
多普勒效应原理公式
多普勒效应原理公式
多普勒效应计算公式分为以下三种:
1、纵向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线共线):
f'=f[(c+v)/(c-v)]^(1/2),其中v为波源与接收器的相对速度。
当波源与观察者接近时,v取正,称为“紫移”或“蓝移”。
否则v取负,称为“红移”。
2、横向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线垂直):f'=f(1-β^2)^(1/2),其中β=v/c。
3、普遍多普勒效应(多普勒效应的一般情况):f'=f[(1-β^2)^(1/2)]/(1-βcos θ),其中β=v/c,θ为接收器与波源的连线到速度方向。
多普勒效应是奥地利物理学家及数学家克里斯琴・约翰・多普勒于1842年提出。
主要内容为: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。
具有波动性的光也会出现这种效应,又被称为多普勒-斐索效应。
因为法国物理学家斐索,于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了这种效应测量恒星相对速度的办法。
光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化。
如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移。
如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。
多普勒超声波原理
多普勒超声波原理多普勒超声波原理是基于多普勒效应的一种医学影像技术。
多普勒效应是指当声波源和观察者相对运动时,声波的频率会发生变化。
多普勒超声波利用这一原理,通过测量被测对象内部或外部的运动物体的速度和方向,以及通过这些物体运动变化引起的声波频率变化,进而可获得被测物体的血流动力学信息。
多普勒超声波主要应用于医学中的血液流动检测。
在多普勒超声中,血液被认为是散射体,而红细胞运动作为速度的指示器进行测量。
当超声波束经过流动的血液时,声波与流动着的红细胞相互作用导致被散射的声波频率发生变化。
这个频率变化和血液流动的速度和方向有关,可以用来评估血液的速度和流速。
多普勒超声的原理可以通过以下步骤进行进一步的解释。
首先,超声波源发出具有特定频率的声波,通过体表或者内部探头进入人体。
声波穿过组织时会被组织中的各种结构反射、散射或传导,其中包括血液。
当超声波遇到流动的血液时,它会与血液中的红细胞发生相互作用。
由于红细胞在血管中运动,这种相互作用导致反射回超声探头的声波频率发生变化。
如果红细胞朝向超声波源方向运动,其运动速度会比超声波频率引起的声波频率更高,这称为正向多普勒频移。
相反,如果红细胞远离超声波源方向运动,其运动速度会比超声波频率引起的声波频率更低,这称为负向多普勒频移。
接下来,多普勒超声设备会将收集到的反射信号中的频率变化转换为可视化的图像或者声音信号。
这些图像或声音信号可以通过计算机进行进一步分析和处理,给医生提供关于血流动力学状况的详细信息。
多普勒超声在临床中有广泛的应用。
它可以用于评估人体内部的血流情况,例如血管狭窄、动脉硬化等,从而帮助医生判断病人是否患有心血管疾病。
此外,多普勒超声还可以用于妇产科,用于检测胎儿的血流情况,评估胎儿健康状况。
总结起来,多普勒超声波原理是基于多普勒效应的一种医学影像技术。
它通过测量流动物体的速度和方向,以及声波频率的变化,提供了血液流动的血流动力学信息。
多普勒超声在临床中有广泛的应用,如心血管疾病、妇产科等。
多普勒效应原理
多普勒效应原理
多普勒效应是物理学中一个重要的现象,它描述了当一个波源相对于观察者运动时,观察者所接收到的波的频率发生变化的现象。
这种变化可以通过频率的增加或减少来体现,取决于波源和观察者之间相对运动的方向。
多普勒效应的原理可以通过以下方式解释:当波源以速度v接近观察者时,接收到的波的频率会变高,即原来的波长缩短,而当波源远离观察者时,接收到的波的频率会变低,即波长变长。
这是由于波源相对于观察者的运动导致了波前的压缩或拉伸,从而改变了波的频率。
在实际应用中,多普勒效应可以用于测量物体的速度,例如雷达测速仪就利用了这个原理。
当雷达发射信号波时,如果有一个运动的物体反射了这个波,接收到的信号波的频率会发生变化。
通过测量频率的变化,可以计算出物体相对于雷达的速度。
此外,多普勒效应还应用于天文学领域。
例如,当天体运动时,它们的光谱线会发生多普勒效应,通过观测这种频率变化,天文学家可以推断出天体的运动速度和方向。
总的来说,多普勒效应是一个普遍存在于波动现象中的现象,它不仅在物理学中有广泛的应用,而且也在许多其他领域发挥着重要作用。
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。
多普勒效应—人教版高中物理选择性必修第一册教学课件
由于观察者跟波源相对位置发生变化,使观察者接收到的 波的频率发生变化,这种现象就是多普勒效应,多普勒效应在 实际中有很多应用.
【解析】 凡是波都具有多普勒效应,因此利用光波的多普 勒效应可测定遥远天体相对地球运动的速度,故 A 正确.被运动 的物体反射的电磁波,相当于运动的物体发出的电磁波,该电磁 波的频率发生变化,由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体 的速度,故 B 项正确.对于 C 选项,铁路工人是根据振动的强 弱来对火车的运动做出判断的,故不正确.炮弹飞行时与空气摩 擦产生声波,人耳接收到的声波的频率与炮弹的相对运动方向有 关,故 D 项正确.故正确答案为 A、B、D.
多普勒效应—人教版高中物理选择性 必修第 一册课 件
多普勒效应—人教版高中物理选择性 必修第 一册课 件
二、多普勒效应的应用
1.测车辆速度:交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,根据反射波频率
变化的多少
就能知道车辆的速度.
2.测星球速度:测量星球上某些元素发出的光波的 频率.
被运动的汽车反射回来时,接收到的频率发生变化,由此可知 汽车的速度.
多普勒效应—人教版高中物理选择性 必修第 一册课 件
多普勒效应—人教版高中物理选择性 必修第 一册课 件
2.根据光的多普勒效应,在地球上接来自到的遥远天体发出 的光波频率,与地球上相应元素静止时发光的频率对照,可以 判断遥远天体相对地球的运动速度.
多普勒效应—人教版高中物理选择性 必修第 一册课 件
3.当波源与观察者相互靠近时,1 s 内通过观察者的波峰(或 密部)的数目 增加 ,接收到的频率 增加 ;反之,当波 源与观察者互相远离时,接收到的频率 降低.
多普勒效应—人教版高中物理选择性 必修第 一册课 件
多普勒效应 波长
多普勒效应波长多普勒效应是一种物理现象,指的是当光源或声源与观察者相对运动时,观察者感知到的光或声的频率发生变化。
这种频率变化可以用波长来描述。
本文将从多普勒效应的基本原理、应用领域和实际案例三个方面来探讨波长与多普勒效应的关系。
一、多普勒效应的基本原理多普勒效应是由奥地利物理学家克里斯蒂安·多普勒于1842年首次提出的。
它基于一个简单的观察:当光源或声源以相对速度向观察者靠近时,观察者会感到频率变高,波长变短;而当光源或声源以相对速度远离观察者时,观察者会感到频率变低,波长变长。
这种观察结果可以用以下公式表示:f' = f * (v + v_r) / (v + v_s)其中,f'是观察者感知到的频率,f是光源或声源的实际频率,v是光在真空中的速度(约等于3.00×10^8 m/s),v_r是观察者与光源或声源的相对速度,v_s是光在介质中的传播速度。
二、多普勒效应的应用领域多普勒效应在许多领域都有广泛的应用。
在天文学中,通过观察星系的光谱频移,科学家可以推断出宇宙的膨胀速度,从而验证宇宙膨胀理论。
在医学超声波成像中,多普勒效应被用于血流速度的测量,帮助医生判断血管疾病和心脏病等疾病的情况。
在交通领域,多普勒雷达可以测量车辆的速度,并用于交通管理和安全监控。
三、多普勒效应的实际案例多普勒效应的实际案例有很多。
其中一个典型的例子是警车或救护车的声音。
当警车以高速驶过我们身边时,我们会听到警笛的声音变高。
这是因为警车与我们的相对速度很大,声音波峰的到达时间比波谷的到达时间更短,使我们感觉到频率增高,声音变高。
相反,当警车驶离我们时,声音变低。
这是因为警车与我们的相对速度变小,波谷的到达时间比波峰的到达时间更短,使我们感觉到频率减小,声音变低。
另一个实际案例是太阳的光谱频移。
太阳的表面不断运动,而地球绕太阳公转。
当太阳光通过大气层时,地球的运动会导致光谱发生频移。
根据多普勒效应的原理,我们观测到的太阳光谱中,蓝色光的波长会变短,而红色光的波长会变长。
教科版高中物理选择性必修第一册第三章第6节多普勒效应
五、多普勒效应的应用
1.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.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.
4.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.
二、多普勒效应的成因
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
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.
v vr v vs
f0
f0是发射源于该介质中的原始发射频率; v是波在该介质中的行进速度;
vr是观察者移动速度,若接近发射源则前方运算符号为 + 号, 反之则 为 - 号;
vs是发射源移动速度,若接近观察者则前方运算符号为 - 号,反之则 为 + 号。
2.速度均沿波源和观察者的连线.
3. 适用条件:vr、vs均小于波速v. 4.当波源与观察者相互接近,观察者接收到的频率增大(举例:听到的
3、观察者不动,波源靠近观察者运动时
观察者在单位时
间内接收到的完全波
的个数增加,即接收
s·1··
到的频率增大.
s2
4、 波源不动,观察者相对介质以速度 vo 运动
观察 者接 收的 频率
f
u vo u
f0
f
u vo u
f0
观察者向波源运动 观察者远离波源
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多普勒原理
因波源和观测者之间由于存在相对运动,而出现的观测频率与波源频率不相等的现象,叫做多普勒效应。
因为这一现象是奥地利科学家多普勒于1842 年发现的,所以称之为多普勒效应。
电磁波频段的多普勒效应在1938 年也得到证实,此外人们还发现了光波的多普勒效应。
在日常生活和科学技术方面,多普勒效应的应用非常广泛。
当发射电磁波的发射源与观测者之间有相对运动时,观测者接受到的电磁波频率和电磁波的发射频率不同,这是电磁波的多普勒效应。
当一个频率为f0的振荡源与一个接收这一振荡的物体之间有相对运动时,这个物体接收到的振荡频率将不再是f0,而是另外的值f。
当物体与振荡源相互接近时,f>f0;当物体与振荡源远离时,f<f0。
这种现象就叫做多普勒效应。
普勒检测模块由发射机、接收机和天线组成。
接收机和发射机并用同一天线。
设发射机发射的一段电磁波震荡如图1所示,从A到B,在空间延伸到D,频率为f0,则波长为:
λ0=c/f0
式中c=3x108m/s是电磁波在自由空间的传播速度。
在长度D之中,所包括的震荡周期数目是:n=D/λ0=D f0/c
这段正弦波自左向右传播时遇到了目标,首先是A点与目标接触并反射回来。