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。以具体实例的形式介绍了多普勒效应对人类科学发展的重要影响。

关键词：多普勒效应，电磁波，声波，光波

英文摘要

Based on the Doppler effect of sound and laser as an example, carries on the detailed elaboration to the sound wave, light wave and the Doppler effect of electromagnetic wave theory, and introduces the practical application of Doppler effect in medical treatment, weather monitoring and warning, satellite communications and military radar and tracking fields: such as digital color Doppler ultrasound, Doppler ultrasound diagnosis, Doppler weather radar, GPS navigation, Doppler of airborne fire control radar and so on. A concrete example is the important influence of the Doppler effect on the human development of science.

绪论

多普勒效应是多普勒于1842年在布拉格举行的皇家西米亚学会科学分会会议上提出的，用于解释双子星的子星和变星的颜色和大小受到星体沿视线方向运动的影响。多普勒效应的提出受到了大多人的批评和质疑，当时的科技水平使大多数人认为那只是一个荒谬的思想，然而人们通过声学中频率的变化第一次验证了多普勒效应原理的正确性。最常见的多普勒效应是声学的多普勒效应，即火车汽笛变频的实验，声学的验证试验相对较简便也更容易为人们所接受，其后不久，俄罗斯科学家贝勒波尔斯基第一次用光学的方法验证了多普勒效应的正确性。多普勒效应是波源和观察者有相对运动时观察者接收到的波的频率与波源发出频率不同的现象。现在，多普勒效应已经成为普遍认同并且开始广泛应用的规律。目前，多普勒效应技术在许多科学领域如交通和医疗诊断等各个方面都有着十分广泛的应用。如医学上用多普勒效应形成形成彩色多普勒超声血流图像等。多普勒效应的最大优越点就是能与许多学科交叉，各科的

学者巧妙地用移植的方法进行创新、吸收甚至引入某一领域内的理论、技术和方法来解决新难题。多普勒效应将越来越造福于我们的日常生活。本文将对多普勒效应的原理，应用和前景作相应的阐述。

1、多普勒及多普勒效应简介

1.1多普勒

1803年11月29日 ,多普勒出生于奥地利的萨尔茨堡，多普勒在数学方面显示出超常的水平,1825 年他以各科优异的成绩毕业,之后回到萨尔茨堡教授哲学,后来又去维也纳大学学习高等数学、力学和天文学。1841 年，正式担任布拉格理工学院的数学教授，多普勒治学严谨,曾经被学生投诉“考试过于严厉”而接受学校调查,繁重的工作和沉重的压力使多普勒的健康每况愈下。1850 年,他被委任为维也纳大学物理学院的第一任院长,可是3年后多普勒便在意大利的威尼斯去世,年仅49岁。

多普勒的研究范围还包括光学、电磁学和天文学。他才华横溢、创意无限,经常有各种奇思妙想,尽管并不是都可行,却经常能给别人以启迪。

1.2多普勒效应

多普勒效应（ Doppler Effect ）是奥地利物理学家及数学家多普勒于1842 年在他的文章“On the Colored Light of Double Stars”中首先提出来的，因波源和观测者有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。多普勒效应的发现者是奥地利物理学家及数学家克里斯蒂安·多普勒（Christian Doppler ,1803～1853）。该效应是指当波源与观察者的相对位置发生变化的时候,观察者接收到的波的频率会发生变化的现象。多普勒效应已被广泛地应用于科学技术的多个领域,如多普勒B 超、多普勒测速仪、多普勒计程仪等等。

2、多普勒效应的原理

2.1多普勒效应的解析

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。