多普勒效应优秀课件
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多普勒效应
奧地利物理學家及數 學家，出生於奧地利的薩 爾斯堡 (Salzburg)
一八四二年，他在文 章
“On the Colored Light of Double Stars” 中提出 多普勒效應 Doppler Effect
因而聞名於世
多普勒 J.C.Doppler 1803-1853
Doppler Effect
u T vsT(u vs)T
u
u u (uvs)T
Sv sT S’
B
u
u vs
u
u vs
三、观察者和波源同时运动
u u
vo vs
结论：波源与观察者相互接近时，感觉到的频率较 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。
观察者相对于媒质的运动速度
vo
波源：
+ 接近
波源：
远离
vs
波源相对于媒质的运动速度
+ 观察者：
接近
观察者：
远离
一、波源静止，观察者以速度vo相对媒质运动
波相对于观察者的速度： u vo
波长： u
感觉到的频率： uvo (1vo)
u
(uvo )
S vo
u
二、观察者静止，波源以速度vs相对媒质运动
百度文库 S
vs
vo
机械波的多普勒效应计算公式：
( uvo )
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：
？
( uvo )
u vs
波源的速度大于或等于波速：
马赫 —— 速度单位 声速的倍数
( uvo )
u vs
冲击波
F-14
解： 前u uvs3 34 4 5 0 2 0000 53H1z
后u uvs3 34 4 52 0 000 0 47H2z
u u
vo vs
近 u u v vo s3 34 4 1 20 0 0 050 5 04 H7z
远 u u v vo s3 34 4 1 20 0 0 050 4 05 H8z
？
多普勒效应
当波源与观察者存在相对运动时，观察者接 收到的波的频率不等于波源的频率。这一现象称 为多普勒效应。
S vo
观察者向波源运动 时，1 s 内接收到更多 的波峰， 即观测到的 波的频率增高。
波源向观察者运动
S
时， 观察者更快接收
vs
到下一个波峰， 即观
测到的频率增高。
设：
u
波的传播速度
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
( uvo )
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？
光和声的多普勒效应
有何不同？
纵向多普勒效应
奧地利物理學家及數 學家，出生於奧地利的薩 爾斯堡 (Salzburg)
一八四二年，他在文 章
“On the Colored Light of Double Stars” 中提出 多普勒效應 Doppler Effect
因而聞名於世
多普勒 J.C.Doppler 1803-1853
Doppler Effect
u T vsT(u vs)T
u
u u (uvs)T
Sv sT S’
B
u
u vs
u
u vs
三、观察者和波源同时运动
u u
vo vs
结论：波源与观察者相互接近时，感觉到的频率较 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。
观察者相对于媒质的运动速度
vo
波源：
+ 接近
波源：
远离
vs
波源相对于媒质的运动速度
+ 观察者：
接近
观察者：
远离
一、波源静止，观察者以速度vo相对媒质运动
波相对于观察者的速度： u vo
波长： u
感觉到的频率： uvo (1vo)
u
(uvo )
S vo
u
二、观察者静止，波源以速度vs相对媒质运动
百度文库 S
vs
vo
机械波的多普勒效应计算公式：
( uvo )
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：
？
( uvo )
u vs
波源的速度大于或等于波速：
马赫 —— 速度单位 声速的倍数
( uvo )
u vs
冲击波
F-14
解： 前u uvs3 34 4 5 0 2 0000 53H1z
后u uvs3 34 4 52 0 000 0 47H2z
u u
vo vs
近 u u v vo s3 34 4 1 20 0 0 050 5 04 H7z
远 u u v vo s3 34 4 1 20 0 0 050 4 05 H8z
？
多普勒效应
当波源与观察者存在相对运动时，观察者接 收到的波的频率不等于波源的频率。这一现象称 为多普勒效应。
S vo
观察者向波源运动 时，1 s 内接收到更多 的波峰， 即观测到的 波的频率增高。
波源向观察者运动
S
时， 观察者更快接收
vs
到下一个波峰， 即观
测到的频率增高。
设：
u
波的传播速度
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
( uvo )
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？
光和声的多普勒效应
有何不同？
纵向多普勒效应