大学物理光的波洞葱炉.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第五讲 机 械 波,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,声波、水波、电磁波都是常见的波。,各种类型的波有其特殊性，但也有普遍的共性，,可以用相同的数学形式来描述,。,波动的分类：,机械波、,电磁波,、,物质波,。,与微观粒子对应的波,第五讲 机 械 波,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,一、,机械波,产生的条件（,源和路,）,1.,波源,2.,连续介质,1,机械波的形成和传播,二、机械波的类型,1.,横波,：介质中质点振动的方向与波的传播方向,垂直,2.,纵波,：介质中质点振动的方向与波的传播方向,平行,1),横波只能在固体中。,2),纵波在所有物质中都可以传播。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,波速,注意,1,、有些波既不是横波也不是纵波。如：水表面的波既非横波又非纵波。水波中的质元是做圆（或椭圆）运动的。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,flash,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,波动,是振动状态（相位）的传播，是能量的传播，,质元并未“随波逐流”。,后面质点的振动规律与前面质点的振动规律相同，只是位相上有一个落后。,重要结论,:,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,三、,波长、波的周期和频率 波速,波动描述,1,、,波长,l,同一时刻，两个相邻的相位差,为,2,的振动质点间的距离,。,3,、,频率,n,单位时间内波向前传播的完整波,的数目,.(1s,内向前传播了几个波长）,2,、,波的周期,T,波传过一个波长的时间。,周期或频率只决定于波源的振动,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,在波动过程中，某一,振动状态,在单位时间内传播的距离。,波速由介质的,弹性性质,和,惯性性质,决定。,4,、波速：,钢铁中,水 中,例如，声波在空气中,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,波面,波线,波面,波线,波线,波面,平面波,球面波,各向同性均匀介质中，波线恒与波面垂直。,沿波线方向各质点的振动相位依次落后。,四、波线和波面,波线,波面,波前,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,五、简谐波,简谐波是最基本的波动，波源和介质,的各质点均作简谐振动。数学上的傅里叶,分解法告诉我们，,任何非简谐振动都可以,分解为许多简谐振动的组合,。因此，研究,简谐波特别重要。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,一、平面简谐波的波函数,1,、,右行波,的波动方程：,（,1,）已知,O,点振动表达式：,P,点在,t,时刻的振动状态,与,O,点在,(t-,x/u),时刻的振动状态相同。,2,平面简谐波的波动方程,（,O,点不一定是波源）,或,P,点的相位比,O,点相位落后 。,参考点,O,（,滞后效应）,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,（,2,）如图，已知,P,点的振动方程：,或,思考,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,（,1,）已知,O,点振动表达式：,或,思考,2,、左行波,的波动方程：,（,超前效应）,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,（,2,）如图，已知,P,点的振动方程：,或,思考,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,注意：,（,波具有时间的周期性,）,当,x,固定时,:,（波具有空间的周期性）,当,t,一定时,:,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,1,、,t,一定时的波形图,（快照）,t,时刻,t+,时刻,讨论各质点在给定时刻的振动方向,二、波函数的物理意义,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例,1,：如图所示，为一简谐波在,t=0,时刻的波,形图。试写出,O,、,1,、,2,、,3,点的初位相,解：画出下一时刻的波形图,t+,t,x,y,t=0,u,O,1,2,3,图,1,y,t=0,u,O,1,2,3,x,图,2,t+,t,（,1,）,（,2,）,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,t,讨论质点在某一时刻的振动方向,质点的振动速度,2,、,x,一定，,t,变化。,表示 点处质点的振动方程（的关系）,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,t,时刻,t+,时刻,波速即波形平移的速度！,3,、,t,、,x,都变化时：,对应跑动的波形（行波）,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,通常：,l,x,1,x,2,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例,2,：一平面简谐波某时刻的波形图如下，则,OP,之间的距离为多少厘米。,0,p,2,20cm,解题思路：,Y,O,设波向右传播（,P,点落后于,O,点,),思考：若设波朝左传，则,Y,O,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例,3,：一平面波在介质中以速度,u=20m/s,沿,x,轴正方向传播，已知在传播路径上某点,a,点的振动方程为,y,a,=3cos4,t,(,m,),（,1,）以,a,为坐标原点写出波动方程。,（,2,）以距,a,点,5m,处的,o,点为坐标原点，,写出 波动方程。,(3),求出,oc,两点之间的位相差,O,a,5m,x,c,8m,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,0,a,5m,x,c,8m,解,：,y,a,=3cos4,t,（,1,）,a,为坐标原点：,(2)0,点为坐标原点：,0,点振,动方程,p(x),Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,(3),求出,oc,两点之间的位相差,0,a,5m,x,c,8m,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例,4,：沿,X,轴正方向传播的平面简谐波、在,t=2s,时的波形如图，已知,A,、,u,及 ，问：,1,）原点,O,的初相及,P,点的初相各为多大？,2,）写出波动方程。,解题思路：,思考,:,求,O,、,P,两点之间的位相差。,0,p,t=2s,Y,O,t=2s,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,设有一行波：,质量为 的媒质元其动能为：,3,波的能量,质元的速度：,一、,媒质中振动动能,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,二、,媒质中振动势能,可以证明：,势能：,*,任意时刻，体元中动能与势能相等，同相地随时间变化。这不同于孤立振动系统。,总能：,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,3,波的能量（补充）,胡克定律：,在弹性限度内，,应力,和,应变,成正比。,式中,E,为关于线变的比例系数，,它随材料的不同而不同,，叫,杨氏模量,。,补充：,l,l,+,l,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,振动动能,x,O,y,O,以固体棒中传播的纵波为例分析波的能量,.,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,x,O,y,O,弹性势能,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,能量极小,能量极大,弹性势能与媒质元的,相对形变量,的平方成正比，也就是与,波形图上的斜率,平方成正比。,体积元在平衡位置时，动能、势能和总机械能均最大,.,体积元的位移最大时，动能、势能和总机械能均最小,.,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,波的能量密度：,平均能量密度：,随时间变化,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,也适用于球面波,平均能流,三、,能流和能流密度,1,、能流,单位时间,内通过,某一截面,的能量,。,u,d,t,S,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,2,、能流密度（波的强度,I,）通过,垂直于波速方向,的,单位面积,的平均能流。,波强是矢量，其方向与波速方向相同。,波强是与振幅的,平方,成正比，其单位是,W/m,2,。,能流 电流,能量 电量,能流密度 电流 密度,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例：如图，某一点波源发射功率为,40,瓦，求球面波上单位面积通过的平均能流。,r,解：,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,（,1,）,在均匀不吸收能量,的媒质中传播的平面波在行进方向上,振幅不变,。,证明：因为 所以在单位时间内通过 和 面的能量应该相等,所以,平面波振幅相等。,平面波和球面波的振幅,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,设距波源单位距离的振幅为,A,，则距波源,r,处的振幅为,（,2,）球面波振幅与它离波源的距离成反比。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,一、惠更斯原理：,波阵面,(,波前,),上的每一点，都是发射子波的新波源，其后任意时刻，这些子波的包络面就是新的波阵面。,S,2,S,1,用惠更斯原理解释波的传播行为,4,惠更斯原理 波的叠加和干涉,视频,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,波的衍射,水波通过狭缝后的衍射,波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物的边缘，在障碍物的阴影区内继续传播,.,惠更斯原理解释波的衍射：,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,如你家在大山后,听广播和看电视哪个更容易,?(,若广播台、电视台都在山前侧,),Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,1,、若有几列波同时在介质中传播，则它们各自将以原有的,振幅、频率和波长,独立,传播；并不因为其它波的存在而改变。,（独立性）,2,、在几列波相遇处，质元的位移等于各列波单独传播时在该处引起的位移的,矢量和,（叠加性）,二、,波的,叠加原理：,细雨绵绵 独立传播,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,能分辨不同的声音正是这个原因；,叠加原理的重要性在于可以将任一复杂的波分解为简谐波的组合。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,三、,波的干涉,相干条件,:,相同的频率,恒定的初相位差,振动方向相同,干涉现象,两列波相遇区域内，,某些点的振动始终加强，另一些点的振动始终减弱,的现象,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,传播到,P,点引起的振动：,波源,S,1,:,波源,S,2,:,S,1,S,2,P,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,1,),合振动的振幅（波的强度）在空间各点的分布随位置而变，但是稳定的,.,其他,振动始终,加强,振动始终,减弱,2,),Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,称 为波程差,干涉加强,干涉减弱,如图示，,S,1,S,2,r,1,r,2,S,S,2,S,1,当两相干波源为同相波源,即 时,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,解：,例,1,：如图,S,1,、,S,2,为两平面简谐波相干波源，,S,2,的位相比,S,1,的位相超前 ，,S,1,在,P,点引起的振幅为,0.3m,，,S,2,在,P,点引起的振幅为,0.2m,，求,P,点的合振幅。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例,2,、如图所示，波源,S,发出的一列简谐波沿,X,轴方向传播，在其传播路径上有一障碍物，其上有两个关于,S,对称的小孔,S,1,和,S,2,，间距,a,=S,1,S,2,=4,，,是波源发出的波的波长。求：图示轴上干涉加强与减弱的位置。,S,S,2,S,1,x,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,解：,S,1,、,S,2,为两个相干波,源，且初位相相同。,设：两波相遇时,S,1,P=,x,则,加强：,加强点的分布：,S,S,2,S,1,x,P,x,r,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,减弱：,减弱点的分布：,S,S,2,S,1,x,P,x,r,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,一、,产生驻波的,演示实验,5,驻 波,B,mg,现象：,AB,弦线被分成几段长度相等的作稳定振动的部分，有些点始终静止，另一些点振动最强。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,驻波是入射波与反射波,干涉,的结果。,说明,:,二、,驻 波方 程,设：,求出,驻波的表达式,：,合振动的振幅项,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,（,1,）各点都在作简谐振动，振幅：,（,2,）波节位置：,讨论：,相邻波节（腹）间距：,波腹位置：,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,3,）,相邻两波节之间质点振动同相位，任一波节两侧振动相位相反，在,波节,处产生,的,相位跃变,.,（与行波不同，无相位的传播）,.,为,波节,例,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例,1,：如图，若,o,、处分别有两个相干波源，,其振动方程分别为：,y,o,x,求波腹和波节的位置。,解题思路：,在,范围内形成驻波。,驻波,右行波,左行波,对其中的任一点,x,x,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,当波由波密煤质入射到波疏煤质，,在反射点,，入射波和反射波的位相相同（即,无半波损失,）,波疏煤质,三、相位跃变（半波损失）,波密煤质,界面,入射波在界面上反射时，引起相位相反（相位有,p,跃变）,有半波损失动画,无半波损失动画,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例,2,、如图所示，已知：,O,点的振动方程为,求：,反射波的波动方程。（反射时存在半波损失）,O,l,1,x,B,解：,（,1,）取,O,点为坐标原点，则入射波的波动方程为：,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,反射波的波动 方程为：,O,l,1,x,B,x,入射波在,B,点的振动方程,反射波在,B,点的振动方程,反射波在,O,点的振动方程,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,(2),能形成驻波的两列相干波，传播方向相反，,已知,入射波的波动方程为,则反射波的波动方程必可设为,在,B,点，,x,l,1,处是波节,+,O,l,1,x,B,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,o,L,疏,密,例,3,：如图，已知原点,O,处质点的振动方程为：,求反射波方程。,解题思路：,x,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例,4,：在弹性媒质中有一沿,X,轴正向传播的平面波，其波动方程为：,若在,X,5.00m,处有一媒质分解面，且在分解面处位相突变 ，设反射波的强度不变，试写出反射波的波动方程。,解题思路：,由题意知，在,X,5.00m,处是一波节，,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,6,多普勒效应,当鸣笛的火车开向站台，站台上的观察者听到的笛声变尖，即频率升高；相反，当火车离开站台，听到的笛声频率降低。,现象,多普勒效应：,观察者接受到的频率有赖于,波源,或,观察者运动,的现象。,视频,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,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,.,人耳听到的声音的频率与声源的频率相同吗？,讨论,只有波源与观察者相对静止时才相等,.,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,一、机械波的多普勒现象,1,、声源不动,设观察者（,observer,),相对于媒质的运动速度为,（,2,）人远离声源运动,（,1,）人向声源运动,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,二、观察者不动,波源相对介质以 运动,动画,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,设声源（,sourcer),相对于媒质的运动速度为,则：,（,1,）声源向观察者移动,则：,（,2,）声源背离观察者移动,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,观察者,向,波源运动,+,远离,-,波源,向,观察者运动,-,远离,+,三 波源与观察者同时相对介质运动,动画,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,不论是波源运动，还是观察者运动，或是两者同时运动，定性地说：,结论：,两者,靠近,，接受到的频率,高于,原来波源的频率；,两者,远离,，接受到的频率,低于,原来波源的频率；,应作为运动速度沿波源和观察者连线方向的分量。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,当 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,.,1,、报警和监测车速。医学上，测量血流速度、做超声心动等。,三、应用,2,、跟踪人造地球卫星等。,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；,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,冲击波（激波,),当波源向接收器运动时，接收器接收的频率比波源的频率大，但当波源的速度等于波的速度，波源总在波阵面上。,能量聚集区,声障,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,如果波源的速度大于波的速度，波源总在波阵面前面。,冲击波,ut,马赫角,马赫数,=,飞机冲破声障时将发出巨大声响，造成噪声污染,视频,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,警察用多普勒测速仪测速,超声多普勒效应测血流速,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例,1,：一静止波源向一飞行物发射,n=30KH,Z,的超声波，飞行物离波源而去，在波源处测得发射波与反射波拍频为,Dn=100,Hz,。已知声速为,u,=340m/s,计算飞行物离去速度的大小。,解：,飞行物得到的频率为：,波源处测得飞行物的反射波的频率为：,拍频：,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,例,2,：如图，,A,、,B,为两个汽笛，其频率均为,500Hz,，,A,为静止的，,B,以,60m/s,的速率向右运动。在两个汽笛之间有一观察者,R,，以,30m/s,的速度也向右运动，已知空气中的声速为,330m/s,，求：（,1,）观察者听到来自,A,的频率。,（,2,）观察者听到来自,B,的频率。,（,3,）观察者听到的拍频。,A,B,解：,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,二、光的多普勒效应,*,光的传播是“自己到达”，不需媒质传播，光速不变，,C=,nl,光源与观察者的运动是相对的，若相对速度为,V,，则可用相对论证明光波的频率变为：,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,红移：,当光源远离接收器时，接收到的频率变小，因而波长变长。,如来自星球与地面同一元素的光谱比较，发现几乎都发生红移。这就是,“大爆炸”,宇宙学理论的重要依据。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,