多普勒效应专题宣讲.ppt

多普勒效应 * 一 何谓多普勒效应 多普勒效应：波源(观察者或二者)相对于媒质运动而使观者接受到的波的频率发生变化的现象。 观察者 O S 波源 u 电磁波 机械波 * 二 多普勒效应的定量研究 发射频率 接收频率 接收频率：单位时间内观测者接收到的振动次数 或 完整波数。 只有波源与观察者相对静止时才相等 * 设波相对介质的速度为u， 波源的速度为Vs, 周期频率分别为Ts, Vs, 观察者速度为VO, 接收者接收到的频率υ 观察者 O S 波源 u * 1 波源与观察者均相对媒质静止 t时刻的波阵面 t+dt秒时刻的波阵面 u 接收的频率就是接收者单位时间内接收到的波的个数。 波源振动的频率 启示： 观察者 接收的频率 * 2 波源不动，观察者相对介质以速度V0运动 观察者接收的频率 观察者正向波源运动 观察者远离波源运动 * 3 观察者不动，波源相对介质以速度Vs运动 * A 波源正向观察者运动 观察者接收的频率 波源远离观察者运动 * 4 波源与观察者同时相对介质运动(Vs, Vo) u t时刻的波阵面 t+1秒时刻的波阵面 (A) 波源与接收者相互靠近 接收频率 增高了！ (B) 波源与接收者相互远离 接收频率 降低了！ * 公式归一： 其中： 观察者静止VO =0 二者相互靠近VS, VO取正值代入 二者相互远离VS, VO取负值代入 成立条件：VSu, VOu 波源静止VS =0 注意 * (1) 交通上测量车速； (2) 医学上用于测量血流速度； (3) 天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论； (4) 用于贵重物品、机密室的防盗系统； (5) 卫星跟踪系统等。 多普勒效应的应用 当VS ≧ u时，所有波前将聚集在一个圆锥面上，波的能量高度集中形成冲击波或激波。 如：核爆炸、超音速飞行等。 5 冲击波（激波)