第七节多普勒效应

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1、高二物理第一章机械振动班级__________姓名___________________学号_____第七节多普勒效应一、多普勒效应问题：人感觉到的声音高低由声波的__________决定什么叫多普勒效应？（奥地利物理雪家多普勒于1842年发现）由于波源和观察者之间有_________，使观察者接收到的波的______发生变化（音调发生变化）的现象二、形成原因（1）当波源和观察者相对于介质均静止时，单位时间内波源发出的完全波个数（频率）等于观察者接收到的完全波的个数（频率），即接收频率等于波源频率。（2）当波源相对于介质静止，观察者向着（或背离）

2、波源运动时，单位时间内观察者接收的完整波的个数多于（或少于）波源发出的完全波的个数，即接收频率大于（或小于）波源频率。（3）当观察者相对于介质静止时，波源向着（远离）观察者运动时，单位时间内观察者接受到的完整波的个数多于（或少于）波源发出的完全波的个数，即接收频率大于（或小于）波源频率。（4）当波源和观察者都相对于介质运动：若波源和观察者相互靠近，观察者接收的波的频率大于波源发出的频率；若波源和观察者相互远离，观察者接收到的频率小于波源发出的频率结论：无论是波源运动还是观察者运动，或是它们都在运动，当波源相对于观察者相互靠近时，观察者接收波的频率

3、大于波源发出的波的频率（感觉到音调变高）；当波源相对于观察者相互远离时，观察者接收波的频率小于波源发出的波的频率（感觉到音调降低）三、应用多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波，包括电磁波1.生活中的应用有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声来判断火车的运动方向和快慢有经验的战士可以从炮弹飞行时尖叫的声音来判断飞行的炮弹是接近还是远离2.交通管理上应用测量运动物体的速度（多用途雷达测速仪）。交通警察可以向运动的汽车发射一个f已知的超声波，超声波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的f发生的变化，可以测算出汽车的运动速度。装有多普勒测速仪的监

4、视器有时就装在路的上方，在测速的同时把车辆牌号拍摄下来，并把测得的速度自动打印在照片上。3.天气预报我国首台车载可移式多普勒激光雷达。2008年第二十九届奥运会帆船比赛在青岛举行，在帆船赛气象保障中，我国首台车载可移式多普勒测风激光雷达为帆船赛的天气预报提供精准的服务，该系统被称为奥运会十大高科技应用之一。4.医学上的应用4高二物理第一章机械振动班级__________姓名___________________学号_____为了检查心脏、血管中血液流动速度，可以通过发射超声波来实现。医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血液反射后又被

5、仪器接收，测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”。5.移动通信当移动台移向基站时，频率变高，远离基站时，频率变低，所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然，由于日常生活中，我们移动速度的局限，不可能会带来十分大的频率偏移，但是这不可否认地会给移动通信带来影响，为了避免这种影响造成我们通信中的问题，我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。6.在军事上应用国产的歼10战斗机：2005年美国空军从情报来源中，获悉中国歼10战斗机配备了多普勒相控阵雷达。在与F22对抗评估中，结果竟然再一次超乎美国人想象：“

6、胜负概率几乎均等”，中国也再一次做到了让世界刮目相看。战斗机在执行远距离任务时往往要进行空中加油，我国成功成为世界上第5个可以完成空中加油的科技强国。（播放国产歼10战斗机实弹空中加油精彩实录视频，体会我国的军事实力的强大。7.天文学上应用红移现象：多普勒效应也被应用于天文学，我们知道星体都在不停地运动。20世纪初，科学家们发现许多星体某一元素的光谱与地球的同一元素静止时的光谱比较，谱线有红移现象，就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移。用多普勒效应解释为：星体远离我们，接收到的星光f变小，谱线就向f变小(即波长变大)的红端移动。科学家由红移的大小

7、可以算出星体远离的速度，这是宇宙膨胀理论的有力证据。从而引发了科学家们宇宙大爆炸理论的猜想。x/my/cmv102030400例1．位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时波源开始振动，经0.1s刚好传播到x=40m处第一次形成如图所示的波形。在x=400m处有一波的接收器（图中未画出），则下列说法正确的是（）A．波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向B．x=40m处的质点在t=0.5s时位移最大C．在t=1.0s时开始，接收器能接收到此波D．若波源沿x轴正方向匀速运动，则接收器接收到的波的频率比波源振动频率小Px/cm-4

8、040-20200例2．如图所示，小球P一边贴着水面每秒在竖直方向上振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动，x=0处是它的初始位置。图示为恰