多普勒效应

老师讲课位置

2 培养立体感觉：由从平面形态思维到立体形态思维的模式转变，树

立三维空间概念。感觉是指人的直观判断力。立体感觉是对形的体量把握，这与平面的感

觉是完全不同的。平面形态是靠轮廓去把握的，一个平面只能决定一个轮廓，却不能决定一个立体形态，因为同一立体形态从不同的角度去观察，均能看到不同的形态。

例如：一个正方形，若把其画在纸上，其轮廓就固定下来了，它不会再有产生别的形状的可能性，而对立体形态来说，一个平面的正方形投影是不能确定该立体的形状，它至少需要三个角度的投影才能确定其外观形状。

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多普勒效应

主讲教师：孟庆鑫

2

发射频率ν

接收频率ν'

νν'

=?若波源或观察者，或两者同时相对介质运动，则观察者接收到的频率和波源的振动频率不同的现象，称为多普勒效应。（1842年）

一、多普勒效应

S

o

v v ±±='u u ν

ν相对运动发生在两者连线上时：其中：v ：波源振动的频率

v ′：探测器探测的频率

：探测器相对于介质的速度

o v ：波源相对于介质的速度

S v ：波相对于介质的速度

u 波源、探测

器的相对运动状态影响探测到的频率。

以下讨论以介质作参考系(1)波源和观察者都静止

0==o ,v v S ν

ν='假设相对运动发生在波源和观察者的连线上。S

o

v v ±±='u u νν(2)波源静止，观察者运动

0≠=o ,v v S ν

u

ν)(o

v ±='1ν

u

u νu u λt t u νo o o /d d

v v v +=+=+='）（

(3)观察者静止，波源运动ν

u u νs

v ='0

0=≠o ,v v S S

o

v v u u ν

ν±='(4)探测器、波源都运动

波速增加(减少)0

0≠≠o ,v v S 波长变短(长)

v

u u T u u λu νs

s s v v -=-='=')（S

o

v v ±±='u u ν

νλ

y

'

λT

S v y

uT

5

(5)一般情况

ν

α

u β

u νcos cos S o v v ±='u

S

v

αβ

v o v

S

v S

v 'o v

o

v '(6)光(电磁波)的多普勒效应

光源和接收器在同一直线上运动时，考虑相对论效应：

两者相向运动时，接收波长变短，这种现象称为“紫移”。光源和接收器相背运动时，接收波长变

长，这种现象称为“红移”。+-c v c ν'=

v

v

v 光源和接收器的相对运动速度

若波源或观察者，或两者同时相对介质运动，则观察者接收到的的频率和波源的振动频率不同的现象，称为多普勒效应。多普勒效应总结

2. 机械波的多普勒效应

1. 多普勒效应定义

ν

α

u βu νcos cos S o v v ±='3. 电磁波的多普勒效应

+-c v c ν'=

v

v

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2 培养立体感觉：由从平面形态思维到立体形态思维的模式转变，树

立三维空间概念。感觉是指人的直观判断力。立体感觉是对形的体量把握，这与平面的感

觉是完全不同的。平面形态是靠轮廓去把握的，一个平面只能决定一个轮廓，却不能决定一个立体形态，因为同一立体形态从不同的角度去观察，均能看到不同的形态。

例如：一个正方形，若把其画在纸上，其轮廓就固定下来了，它不会再有产生别的形状的可能性，而对立体形态来说，一个平面的正方形投影是不能确定该立体的形状，它至少需要三个角度的投影才能确定其外观形状。

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