多普勒效应是什么生活中有这样一个有趣的现象:当一辆救护车迎面驶来的时候,听到声音越来越高;而车离去的时候声音越来越低 。你可能没有意识到,这个现象和医院使用的彩超同属于一个原理 , 那就是“多普勒效应” 。
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 。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);在运动的波源后面时,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 。
原理
多普勒效应指出,波在波源移向观察者接近时接收频率变高 , 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(c+v)/λ,反之则观察到的波源频率为(c-v)/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,如果观察者远离波源,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 。
产生原因:声源完成一次全振动,向外发出一个波长的波 , 频率表示单位时间内完成的全振动的次数 , 因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数,而观察者听到的声音的音调,是由观察者接受到的频率,即单位时间接收到的完全波的个数决定的 。当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的频率会改变.在单位时间内,观察者接收到的完全波的个数增多,即接收到的频率增大.同样的道理,当观察者远离波源,观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少,即接收到的频率减?。?
利用多普勒效应测速的原理是什么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 。
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(c+v)/λ , 如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(c-v)/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 。
简述一下什么是多普勒效应?多普勒效应主要是指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;在运动的波源后面时,会产生相反的效应,波长变得较长,频率变得较低;波源的速度越高所产生的效应越大 。
比如我们在生活中经常遇到这种情况:当一辆救护车迎面驶来的时候,听到声音比原来纤细,而车离去的时候,声音的音高比原来雄浑,这个现象和医院使用彩超,同属于一个原理,就是多普勒效应 。
多普勒效应的原理是什么多普勒效应是波源和观察者有相对运动时,观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象 。远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细(即频率变高,波长变短),而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉(即频率变低,波长变长),就是多普勒效应的现象,同样现象也发生在私家车鸣响与火车的敲钟声 。
这一现象最初是由奥地利物理学家多普勒1842年发现的 。荷兰气象学家拜斯·巴洛特在1845年让一队喇叭手站在一辆从荷兰乌德勒支附近疾驶而过的敞篷火车上吹奏,他在站台上测到了音调的改变 。这是科学史上最有趣的实验之一 。
多普勒效应从19世纪下半叶起就被天文学家用来测量恒星的视向速度 。现已被广泛用来佐证观测天体和人造卫星的运动 。

文章插图
拓展资料:
具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应 。因为法国物理学家斐索(1819~1896年)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法 。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 。
参考资料:
【1】《科学》九年级(下),华东师范大学出版社,ISBN 7-5617-3374-7/G·1802
【多普勒效应原理,多普勒效应是什么】
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