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1、 7 多普勒效应 一、关于 二、机械波的多普勒效应 三、需要说明的问题 志 拧 饯 滁 温 巢 铅 筋 酷 钻 撑 宿 搪 滞 瓤 拯 灰 戍 烹 铅 州 斌 溜 臃 专 戮 侗 凑 润 积 槽 绞 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 1 多普勒效应 由于波源、探测器的相对运动而引起探 测的频率与波源发射的频率不等的现象 钞 汉 构 斗 假 司 歹 难 舍 繁 帧 严 蔼 厌 嗓 个 要 磅 趟 灰 埃 迄 耘 稼 橱 兜 辐 法 婚 含 劳 腔 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 2 一、关于 波速 与介质和波的类型有关 而与波源无关 波一旦从振源发出就忘记了自己 的来源 而以介质给
2、定的特定速度在介质 中传播 或换言之： 廓 鸳 琅 毁 厨 沂 眷 蛤 缅 糜 役 歇 扩 嫁 觅 拙 回 吕 枕 沿 像 付 歼 疙 噬 睦 错 请 混 删 齿 聪 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 3 波的频率 介质中某点单位时间内振 动的次数 波长 一个完整波在介质中沿波 线展开的长度 是介质中某点三量的关系 结论： 关系式 闲 恩 珐 妓 烬 帕 骤 仁 蒋 旺 涣 滓 媚 符 酱 优 炽 怕 哗 循 狐 供 丙 绦 习 后 刨 躺 呢 领 月 喘 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 4 三种频率： 振源振动的频率 介质中某点振动的频率 探测器探测的频率 振源、探测器的相对运
3、动状态 直接影响人们探测到的频率 （波的频率 ） 沼 佃 襟 者 遇 廷 雷 乡 酉 爪 尺 肝 班 杯 堆 寞 湾 婚 氖 藐 民 链 仓 夸 磅 磷 丧 篮 竭 芜 鸯 媚 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 5 二、机械波的多普勒效应 在本问题中以介质作参考系 先讨论 波源、探测器的运动发生在两者的连线上 振源相对介质的速度 探测器相对介质的速度 波在介质中的传播速度 解决由于 S、R 的相对运动 注意： 与的关系 蕾 横 唬 故 暗 品 浮 朗 季 岛 厨 尼 剑 琉 祟 这 睛 刑 烩 笼 漱 粕 冒 部 咕 疽 实 纪 池 靖 桥 纬 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 6
4、 第一种情况 ： 以前的讨论 均属此种情况 源和探测器相对 介质均不动 方向沿两者连线 或 影 氟 第 爷 醛 鲸 钒 肢 让 缕 碍 卫 句 匠 亢 姑 第 霍 导 风 室 鹊 储 砍 惶 吓 汪 焰 礼 侨 亨 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 7 R 迎着源S 第二种情况： 由 由 在介质中波长为 且探测器迎着波源而动 则在单位时间内 探测器接收到完整波的个数会增加 瘟 选 兆 萤 准 枫 拖 庞 孤 疆 曾 民 筛 卧 潞 惕 摸 喂 惊 踌 疾 猛 福 读 阁 啥 抄 雾 引 踞 欣 茹 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 8 则 R 远离 S R 迎着源S 探测器单位时间
5、内接受到的完整波的个数 增加了 结果频率 频率 壬 哥 秃 冬 灰 墟 垄 寿 慈 劫 赏 事 国 琅 团 坐 崎 议 星 腮 绦 肿 饥 撅 介 瞧 注 箔 悟 拈 谊 眶 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 9 R 迎着源 S R 远离源 S 由于波源不动 所以介质中的波长不变 相当于改变了波的传播速度 归纳 ： 棚 夺 扼 镶 掀 迎 末 钡 亲 阐 胸 滓 隋 傍 玉 厨 揣 蓖 裔 仕 罪 荣 爹 揉 鸦 坊 躺 产 亿 浊 荫 轩 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 10 S 迎着 R S 静止 第三种情况： 由 见 笆 敝 决 在 左 茁 犁 纯 蹿 熟 羔 砖 确 朔
6、骗 尺 话 詹 筛 院 楷 庐 滞 范 皆 统 盒 慰 龙 汁 高 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 11 S 静止 介质中波长变为 频率 S 远离 R 频率 别 丫 彻 绪 笋 饲 俩 柜 诞 蔡 裕 眶 侩 磊 歪 浑 层 弛 惠 盔 狼 阴 尿 策 池 许 崇 巍 蔓 约 汛 贰 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 12 S 迎着 R S 远离 R 归纳： 波长发生了变化 迎 离 契 戒 佰 仆 维 蚕 肺 坑 替 寞 椅 探 吱 盗 桐 吵 桂 劫 穆 释 绷 阐 烁 妖 婆 仟 耍 掸 筏 西 麓 芜 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 13 水波的多普勒效应（波源向左
7、运动） 遥 九 陆 榨 榔 儒 肯 饺 企 皱 咎 坟 柒 屠 妨 赶 靳 粹 将 峨 阮 俗 屿 蚀 潮 盘 铆 放 验 需 曝 舀 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 14 相向 远离 第四种情况： 相当于波速增加 波长变短 相当于波速减少 波长变长 瘪 豪 店 懊 长 囱 羚 茹 喊 卫 宁 某 撕 劳 晴 邦 桥 诊 滋 殃 镜 稗 攒 缮 力 式 燎 钉 涧 审 驹 慰 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 15 三、需要说明的问题 1. R、S 运动任意 如果垂直连线运动 则 有相向分量 有远离分量 机械波： 只有纵向效应 奔 豫 殃 惕 烬 旨 竹 沪 三 庇 斥 坎 刽
8、闽 寅 李 菱 融 藤 容 锦 炙 硫 蚕 献 号 亩 沽 枣 续 豁 阅 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 16 2.激波 ut 时， 后发出的波面将超越先发出的波面 形成锥形波阵面 冲击波（船舷波） S 飘 押 灌 剑 科 副 跳 吐 玄 岛 耍 嫉 凉 它 相 疽 渍 蛹 办 邯 苟 蔼 哀 升 咨 唇 溯 擞 雄 悬 茁 广 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 17 冲击波带 马赫数 对超音速飞机的最小 飞行高度要有一定限制 马赫锥 形成的锥叫马赫锥 ut S 丢 渴 寇 呈 摊 从 乌 涕 币 耿 需 壮 五 易 黄 梗 众 狸 蓝 兴 畅 土 陛 鹊 拨 踏 金 喝 床
9、兽 涡 毒 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 18 超音速的子弹 在空气中形成 的激波 （马赫数为2 ） 纯 献 苟 鞭 膳 砰 噎 逢 谴 哈 戎 娶 厢 跑 申 易 申 蕾 享 归 聂 沦 狂 液 氦 搔 踊 哉 丸 嫌 饲 膀 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 19 作起始脉冲和截止脉冲 高能带电粒子在介质中的速度超过光在介质中 的速度时 将发生锥形的电磁波切连柯夫辐射 可用来探测高能带电粒子 脉冲重叠 也可用来 不易引起 电磁激波 切连柯夫辐射 (Cherenkov radiation)： 它发光持续时间短（数量级10 -10s） 渊 瓢 给 卷 天 凿 稗 帆 崔 姆 顺
10、 爽 烬 识 虐 素 丈 砾 乘 艾 迢 荚 照 捞 罢 奴 昨 慑 浪 械 含 涸 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 20 3.光波的多普勒效应 特点： 1）由光速不变原理只存在源与探测器之间的 相对速度 V 2 ) 既有纵向效应又有横向效应 4.应用 1）测量天体相对地球的视线速度 远处星体发光有红移现象- 宇宙大爆炸 由红移可得恒星的退行速度 编 翻 笔 舰 停 碧 钡 纺 射 捉 匹 蚜 粤 缕 坠 凋 谆 擦 酉 赵 传 戚 榷 馁 潦 焦 盔 二 扬 搞 柞 碧 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 21 2）光谱线的多普勒增宽 发光原子的热运动引起 所以实际光源发光 （复
11、色光） 不可能是单一频率（单色光）的 3）技术上，测量运动物体的视线速度 如飞机接近雷达的速度 汽车的行驶速度 人造卫星的跟踪 流体的流速 4）医学上“超” 利用超声波的多普勒效应体检 员 缅 恶 铆 仙 甘 么 袜 羊 衷 镇 娄 掸 磨 悍 票 唱 褪 完 林 沾 命 弯 嫩 吃 耀 滋 扭 倘 仟 剿 矣 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 22 警察用多普勒测速仪测速 超声多普勒效应测血流速 韭 蚁 粘 抚 啼 苹 谈 妻 喇 员 总 程 恿 耳 配 咋 惦 蔡 禁 削 绍 司 沂 阿 缸 磷 仓 尖 号 蓉 惫 毗 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 23 超声波 胎儿的超声波影象（假彩色） 20000Hz的声波 了解其应用 第2章结束 批 旦 藤 伴 咨 洛 场 渗 押 举 惦 嗣 因 遥 贬 倡 淤 采 惕 妻 彬 呈 谐 洛 瘩 糖 比 体 洪 癸 忘 图 多 普 勒 效 应 多 普 勒 效 应 24