多普勒效应原理,利用多普勒效应测速的原理是什么 _多普勒

利用多普勒效应测速的原理是什么声源和观测者存在着相对运动，当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调降低，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调升高。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。据实验结果证明这一比值越大，改变就越明显，这就是所说的多普勒效应。

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拓展资料多普勒效应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。
参考资料：
利用多普勒效应测速的原理是什么【多普勒效应原理,利用多普勒效应测速的原理是什么】在单色的情况下，我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率，或者解释为，在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域，这种效率越低，就越趋向于红色，频率越高的，就趋向于蓝色——紫色。比如，由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×1014赫兹，而汞灯的紫色对应的频率则在7× 1014赫兹以上。这个原则同样适用于声波：声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率（高频声音尖厉，低频声音低沉）。
如果波源是固定不动的，不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同：发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的，比如相互远离，那么情况就不一样了。相对于接收者来说，波源产生的两个波峰之间的距离拉长了，因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低，所感知的颜色向红色移动（如果波源向接收者靠近，情况则相反）。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念，在图4中显示了多普勒频移，近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如，在上面提到的氦——氖激光的红色谱线，当波源的速度相当于光速的一半时（参见图中所画的虚线），接收到的频率由4.74×1014赫兹下降到4.74×1014赫兹，这个数值大幅度地降移到红外线的频段。
一、声波的多普勒效应
在日常生活中，我们都会有这种经验：当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时，他会发现火车汽笛的声调由高
变低. 为什么会发生这种现象呢？这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的，如果频率高，声调听起来
就高；反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应，它是用发现者克里斯蒂安·多普勒（Christian
Doppler,1803-1853）的名字命名的，多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应.为了理
解这一现象，就需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短，好象
波被压缩了.因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反，
当火车驶向远方时，声波的波长变大，好象波被拉伸了. 因此，声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=（u+v0）
/（u-vs）f ，其中vs为波源相对于介质的速度，v0为观察者相对于介质的速度， f表示波源的固有频率，u表示波
在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时，v0取正号；当观察者背离波源（即顺着波源）运动时，v0取负
号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号；前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知，当观察者与声源相互
靠近时，f1＞f ；当观察者与声源相互远离时。f1＜f
二、光波的多普勒效应
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）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.
三、光的多普勒效应的应用
20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移，认识到了
旋涡星云正快速远离地球而去.1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律：星系的远离速度v与距地球的距离
r成正比，即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定，人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀，
物质密度一直在变小. 由此推知，宇宙结构在某一时刻前是不存在的，它只能是演化的产物. 因而1948年伽莫夫（
G. Gamow）和他的同事们提出大爆炸宇宙模型. 20世纪60年代以来，大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受，以致被天文
学家称为宇宙的"标准模型" .
多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能，这只要分析一下接收到的光的频谱就行
了. 1868年，英国天文学家W. 哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度（即物体远离我们而去的速度），得出了
46 km/s的速度值
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。
多普勒原理多普勒原理是指，当一个物体相对于观察者发生运动时，观察者感受到的其频率发生变化的现象。当源与观察者靠近时，波长缩短，频率增加；而当源与观察者远离时，波长增加，频率减小。

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多普勒效应在日常生活中有很多应用。例如，当警车向我们靠近时，我们会听到警笛声音越来越高；而当警车远离我们时，声音也即起下降。又如，当卫星绕地球运行时，地球上的观测者会感受到卫星发射的信号频率发生变化。
多普勒原理的应用十分广泛，其中最为显著的就是医学领域中的超声波检查。当超声波探头向患者发送声波时，声波会在患者体内反弹，探头接收到这些声波信号后，计算机会根据多普勒原理计算出血流速度和心脏血流量，这可以帮助医生对病情做出更准确的判断和诊断。
多普勒原理是一种重要的物理现象，其应用涉及到了多个领域，不仅拓宽了人们的认识，还对科技创新和社会发展带来了巨大的推动力。

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多普勒现象的发现过程：
多普勒现象最早是由奥地利物理学家多普勒（Christian Doppler）在1842年发现并提出的。多普勒的实验是在瑞士的一座教堂里进行的。
多普勒在观察由一节火车发出的喇叭声，发现当火车靠近时，声音变高了，而当火车离开时，声音变低了。其认为这种现象是因为当物体接近时，声波垂直于火车前进方向追上火车发出声音的频率更高，当物体远离时，声波垂直于火车前进方向落后于火车发出声音的频率更低。
多普勒通过实验验证了这种理论，为后来的科学研究奠定了基础。多年以后，这个原理还被广泛应用于天文学和医学领域中，例如在医学领域使用超声波对人体进行成像，以及天文学中使用多普勒效应确定星系的运动速度等。

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