新课标粤教版3-4选修三2.5《多普勒效应》word教案2

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1、多普勒简介奥地利物理学家及数学家多普勒，克里斯琴·约翰(Doppler,ChristianJohann)1803年11月29日出生于奥地利的萨尔茨堡(Salzburg)。1842年，他在文章"OntheColoredLightofDoubleStars"提出“多普勒效应”(DopplerEffect)，因而闻名于世。从1674年开始，克里斯琴·多普勒家族在奥地利的萨尔茨堡从事的石匠生意日渐兴隆。他们在HannibalPlatz“现名MakartPlatz”靠近河畔的地方建造了很好的房子，多普勒就在这所房子里出生。当然，按照家庭的传统会让他接管石匠的生意。然而他的健康

2、状况一直不好而且相当虚弱，因此他没有从事传统的家族生意。多普勒在萨尔茨堡上完小学然后进入了林茨中学。1822年他开始在维也纳工学院学习，他在数学方面显示出超常的水平，1825年他以各科优异的成绩毕业。在这之后他回到萨尔茨堡，在SalzburgLyceum教授哲学,然后去维也纳大学学习高等数学，力学和天文学。当多普勒在1829年在维也纳大学学习结束的时候，他被任命为高等数学和力学教授助理，他在四年期间发表了四篇数学论文。之后又当过工厂的会计员，然后到了布拉格一所技术中学任教，同时任布拉格理工学院的兼职讲师。到了1841年，他才正式成为理工学院的数学教授。多普勒是一位严

3、谨的老师。他曾经被学生投诉考试过于严厉而被学校调查。繁重的教务和沉重的压力使多普勒的健康每况愈下，但他的科学成就使他闻名于世。1850年，他获委任为维也纳大学物理学院的第一任院长，可是他在三年后1853年3月17日在意大利的威尼斯去世，年仅四十九岁。著名的多普勒效应首次出现在1842年发表的一篇论文上。多普勒推导出当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的波频会改变。他试图用这个原理来解释双星的颜色变化。虽然多普勒误将光波当作纵波，但多普勒效应这个结论却是正确的。多普勒效应对双星的颜色只有些微的影响，在那个时代，根本没有仪器能够量度出那些变化。不过，从1845年开始

4、，便有人利用声波来进行实验。他们让一些乐手在火车上奏出乐音，请另一些乐手在月台上写下火车逐渐接近和离开时听到的音高。实验结果支持多普勒效应的存在。多普勒效应有很多应用，例如天文学家观察到遥远星体光谱的红移现象，可以计算出星体与地球的相对速度；警方可用雷达侦测车速等。[来源:学。科。网]多普勒的研究范围还包括光学、电磁学和天文学，他设计和改良了很多实验仪器，例如光学仪器。多普勒天才横溢，创意无限，脑里充满各种新奇的点子。虽然不是每一个构想都行得通，但往往为未来的新发现提供线索。（TWG）多普勒效应：辐射的波长因为光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

5、压缩，波长变得较短，频率变得较高(蓝移(blueshift))。在运动的波源后面，产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低(红移(redshift))。波源的速度越高，所产生的效应越大。根据光波红/蓝移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速，否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象(包括光波)都存在多普勒效应。多普勒效应原理及应用多普勒效应[来源:Z+xx+k.Com][来源:学科网ZXXK]多普勒效应是为纪念伟大的科学家ChristianDoppler而命名的,他于1842年首

6、先提出了这一理论。但是由于缺少试验设备，多普勒但是没有用试验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化，以验证该效应。多普勒效应指出，波在波源移向观察者时频率变高,而在波源远离观察者时频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。假设原有波源的波长为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的波源频率为（v+c）/λ，如果观察者远离波源，则观察到的波源频率为（v-c）/λ。一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警

7、报声和赛车的发动机声。如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括光波、电磁波。科学家哈勃EdwinHubble使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端，称为红移，天体距离越远红移越大，这说明这些天体在远离银河系。反之，如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移