大学物理106.pptx

仅讨论仅讨论波源波源S和观察者在同一直线上相对于介和观察者在同一直线上相对于介质作匀速运动质作匀速运动.一一 多普勒效应多普勒效应 设波源的频率为设波源的频率为s，运动速度为，运动速度为vs；波相对于；波相对于介质的介质的传播速度传播速度为为 u；观察者的接收频率为；观察者的接收频率为，其，其相对于介质的速度为相对于介质的速度为v0.二二 多普勒效应的定量研究多普勒效应的定量研究 当波源或观察者或两者都相对于介质运动时，当波源或观察者或两者都相对于介质运动时，观察者的接收频率与波源的发射频率不相同的现观察者的接收频率与波源的发射频率不相同的现象象.1.波源和观察者波源和观察者都静止都静止.一一 多普勒效应多普勒效应观察观察者接者接收的收的频率频率 2.波源静止波源静止，观察者观察者以速度以速度 运动运动.(观察者观察者靠近靠近波源波源)(观察者观察者远离远离波源波源)2.波源静止波源静止，观察者运动观察者运动3.观察者静止观察者静止，波源波源以速度以速度 运动运动.3.观察者静止观察者静止，波源波源以速度以速度 运动运动.观察观察者接者接收的收的频率频率 (波源波源靠近靠近观察者观察者)(波源波源远离远离观察者观察者)A A 若波源与观察者若波源与观察者不沿二者连线运动不沿二者连线运动观察者观察者向向波源运动波源运动+，远离远离 .波源波源向向观察者运动观察者运动 ，远离远离+.4.波源与观察者波源与观察者同时同时相对介质相对介质运动运动.注意注意以上结论是在以上结论是在 时的结果时的结果.当当vsu时，形成锥形波面的冲击波时，形成锥形波面的冲击波.4）卫星跟踪系统等；卫星跟踪系统等；1）交通上测量车速；交通上测量车速；2）医学上用于测量血流速度；医学上用于测量血流速度；5）电磁波也有多普勒效应电磁波也有多普勒效应.天文学家利用电磁波天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论红移说明大爆炸理论.3）用于贵重物品、机密室的防盗系统；用于贵重物品、机密室的防盗系统；多普勒效应的应用多普勒效应的应用1）解解 例例1(P73)A、B 为两个汽笛，其频率皆为为两个汽笛，其频率皆为50Hz，A 静止，静止，B 以以60m/s 的速率向右运动的速率向右运动.在两个汽笛之间在两个汽笛之间有一观察者有一观察者O，以，以30m/s 的速度也向右运动的速度也向右运动.已知空气已知空气中的声速为中的声速为330m/s，求：，求：AOB1）观察者听到来自观察者听到来自A 的频率的频率2）观察者听到来自观察者听到来自B 的频率的频率3）观察者听到的拍频观察者听到的拍频3）观察者听到的拍频观察者听到的拍频AOB3）观察者听到的拍频观察者听到的拍频2）观察者听到来自观察者听到来自B 的频率的频率 例例1(P73)A、B 为两个汽笛，其频率皆为为两个汽笛，其频率皆为50Hz，A 静止，静止，B 以以60m/s 的速率向右运动的速率向右运动.在两个汽笛之间有在两个汽笛之间有一观察者一观察者O，以，以30m/s 的速度也向右运动的速度也向右运动.已知空气中已知空气中的声速为的声速为330m/s，求：，求：2）解解例例2(P74)利用多普勒效应监测车速，固定波源发出频率利用多普勒效应监测车速，固定波源发出频率为为 的超声波，当汽车向波源行驶时，与波源的超声波，当汽车向波源行驶时，与波源安装在一起的接收器接收到从汽车反射回来的波的频率安装在一起的接收器接收到从汽车反射回来的波的频率为为 .已知空气中的声速为已知空气中的声速为 ，求求车速车速.解解 1）车为接收器车为接收器2）车为波源车为波源车速车速 例例3(P74)测飞行物高度，飞机以测飞行物高度，飞机以 沿沿水平直线飞行，发出频率为水平直线飞行，发出频率为 的声波的声波.静止静止于地面上的观察者于地面上的观察者C在在4s内测出的频率由内测出的频率由 降为降为 .已知空气中的声速已知空气中的声速 ，求求飞机的飞行高度飞机的飞行高度.解解 由图知由图知 ABCh（1）ABCh飞机（声源）沿飞机（声源）沿AC、BC方向的分速度为方向的分速度为由由得得代入（代入（1）得）得