多普勒效应原理及其应用摘要:多普勒效应就是波源与观察者有相对运动时观察者接收到得波得频率与波源发出不同频率得现象.本文首先介绍声波与光波中多普勒效应得原理,然后结合原理阐述多普勒效应在我们现在生活中得广泛应用。关键词: 多普勒效应;原理;应用引言多普勒效应就是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒而命名得,她于 184 2年首先提出了这一理论.多普勒认为,物体辐射得波长因为光源与观测者得相对运动而产生变化。在运动得波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移)。在运动得波源后面,产生相反得效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移).波源得速度越高,所产生得效应越大。根据光波红/蓝移得程度,可以计算出波源循着观测方向运动得速度。恒星光谱线得位移显示恒星循着观测方向运动得速度。除非波源得速度非常接近光速,否则多普勒位移得程度一般都很小。所有波动现象 (包括光波) 都存在多普勒效应。正文1 多普勒效应得原理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得结论。假设原有波源得波长为 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得波源频率为(c +v)/λ,假如观察者远离波源,则观察到得波源频率为(c—v)/λ.1.1 声波中得原理设声源得频率为,声波在媒质中得速度为 V,波长 λ=V/。声波在媒质中传播得速度与波源就是否运动无关,故总就是以决定于媒质特性得速度 V 来传播。波得频率数值总就是等于每秒钟通过媒质中某一固定点得完整波形得数目。下面分三种情况讨论:一,声源不动,观察者以速度VB相对于媒质运动,即 V B≠0,V s=0、此时观测者不就是停在原地等待一个个得波来“冲击",而就是迎上去拾取更多得波,那么观测者接收到得声波得频率为'=(V+VB)/λ=[(V+VB)/V]* (1)上式表明当观测者向着静止得声源运动时,接收到得声波频率为声源频率得(1+v/V)倍,故听到得声调变高。反之,当观测者背着静止得声源运动时,所接收到得声波频率为'=[(V-V B)/V]*λ (2)声波得频率低于声源频率,故听到得音调变低。二,观察者不动,声源以速度 Vs 相对于介质运动,即V B=0,V s≠0 时。图 1 如声源向着观察者运动,这时vS>0.假定 vS<v,因为声速仅决定于介质得性质,与声源得运动与否无关.所以在一个周期 T 内声源在 S 点发出得振动向前传播得距离等于波长 ...