多普勒效应实验.ppt

多普勒效应实验 组员介绍 倪鼎文（讲解） 徐宏雁 王芳燕 钱丰雪 张紫云 樊红霞 邝 武 观看动画 蓝猫淘气三千问 多普勒效应的应用 1.车辆测速 多普勒效应的应用 2.彩超 名词解释：多普勒效应 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。 实验原理 （一）声源运动速度为Vs，介质和接收点不动： fS=f/（1—Ms） （二）声源、介质不动，接收器运动速度为Vг，同理可得接收器接收到的频率： fг=f·（1+Ms）=（1+Vг/u）·f （三）介质不动，声源运动速度为Vs，接收器运动速度为Vг，可得接收器收到的频率： fгs=（1+ Mг）·f/（1—Ms） （其中Ms=Vs/u为声源运动的马赫数 ，声源和接收点相向运动时Vs（或Ms）为正，反之为负 ） 实验内容 1.测量超声接收换能器的运动速度与接收频率的关系，从而验证多普勒效应 2.将超声换能器作为速度传感器，用于研究加减速运动，简谐振动 3.用时差法测声速 实验步骤—1.观察并验证多普勒效应 （1）预热仪器 （2）调节FB718A的环境温度值，调节发射信号与传感器共振频率相同 （3）调节JK-40,设置运动方式 （4）多次改变速度设置值，在不同速度条件下重复进行多次实验 实验步骤—2.观察变速运动的规律 （1）观察小车以匀速做来回运动 （2）选择“变速运动”状态，在FB718A采集190组数据 （3）选择JK-40中的各种运动方式，采集数据 实验步骤—3.用时差法测声速 A·用手工移动小车测量声速： （1）、从FB718A主菜单中选择工作方式“3”“声速测量”。 （2）、关闭JK—40的工作电源。 （3）、用手推动小车，将小车指针对准刻度尺的8.0cm处，记录FB718A显示屏显示接收到的时差值的初读数（此时接受·发射传感器之间的距离大约为8.0cm）。 （4）、再分别将小车调至9.0cm,10.0cm……，17cm，分别记录小车在各位置对应的时间差。 （5）、用时差法进行数据处理。 B·利用JK—40“运动方式8”测量声速的操作方法： （1）调整仪器 （2）先把小车指针指到刻度尺的8.0cm处，再打开JK—40电源开关。这时候，FB718A显示屏上会显示出时差“t值”，记录该时差值作为接受传感器的初读数。 （3）距离设置范围：0.0mm~300.0mm把小车运动行程设置为10mm （4）、按“数据返回”键，当“数据返回”窗口显示“2”时，按“执行”键，小车向右移动10mm，自动停止。FB718A“工作方式3”，屏幕显示出时差值： （5）、按二次“数据返回”键，使“数据返回”窗口仍显示“2”，按FB718A“功能F”键，选择“工作方式3”，按“执行”键，小车再向右移动10cm，自动停止。屏幕显示出新的时差值。 * *