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1、多普勒效应第1页，共23页，编辑于2022年，星期六多普勒多普勒J.C.Doppler 1803-1853 奧地利物理學家及數奧地利物理學家及數學家，出生於奧地利的薩學家，出生於奧地利的薩爾斯堡爾斯堡(Salzburg)一八四二年，他在文一八四二年，他在文章章“On the Colored Light of Double Stars”中提出中提出多普勒效應多普勒效應 Doppler Effect因而聞名於世因而聞名於世第2页，共23页，编辑于2022年，星期六Doppler Effect？第3页，共23页，编辑于2022年，星期六多普勒效应多普勒效应 当波源与观察者存在相对运动时，观察者接收到
2、的当波源与观察者存在相对运动时，观察者接收到的波的频率不等于波源的频率。这一现象称为波的频率不等于波源的频率。这一现象称为多普勒效应多普勒效应。Svo 观察者向波源运动时，观察者向波源运动时，1 s 内接收到更多的波峰，内接收到更多的波峰，即观测到的波的频率增即观测到的波的频率增高。高。第4页，共23页，编辑于2022年，星期六Svs 波源向观察者运动时，波源向观察者运动时，观察者更快接收到下一个观察者更快接收到下一个波峰，波峰，即观测到的频率增即观测到的频率增高。高。第5页，共23页，编辑于2022年，星期六设：设：波的传播速度波的传播速度u观察者相对于媒质的运动速度观察者相对于媒质的运动速
3、度波源：波源：+波源：波源：接近接近远离远离波源相对于媒质的运动速度波源相对于媒质的运动速度观察者：观察者：观察者：观察者：+接近接近远离远离第6页，共23页，编辑于2022年，星期六一、波源静止，观察者以速度一、波源静止，观察者以速度vo相对媒质运动相对媒质运动波相对于观察者的速度：波相对于观察者的速度：波长：波长：感觉到的频率：感觉到的频率：Svo第7页，共23页，编辑于2022年，星期六二、观察者静止，波源以速度二、观察者静止，波源以速度vs相对媒质运动相对媒质运动SBSu第8页，共23页，编辑于2022年，星期六三、观察者和波源同时运动三、观察者和波源同时运动结论：结论：波源与观察者相
4、互接近时，感觉到的频率较高，反波源与观察者相互接近时，感觉到的频率较高，反之波源与观察者相互远离时，感觉到的频率较低。之波源与观察者相互远离时，感觉到的频率较低。第9页，共23页，编辑于2022年，星期六例题、例题、火车以火车以20m/s的速度行驶，若机车汽笛的频率为的速度行驶，若机车汽笛的频率为500Hz，问：（，问：（1）一静止观察者在机车前和机车后所听）一静止观察者在机车前和机车后所听到的声音频率各为多少？（到的声音频率各为多少？（2）设另有一列火车上有乘客，）设另有一列火车上有乘客，当该列火车以当该列火车以10m/s的速度驶近或驶离第一列火车，乘客的速度驶近或驶离第一列火车，乘客听到的
5、声音频率各为多少？（已知空气中声波的速率为听到的声音频率各为多少？（已知空气中声波的速率为340m/s。解：解：第10页，共23页，编辑于2022年，星期六第11页，共23页，编辑于2022年，星期六Svsvo机械波的机械波的多普勒效应计算公式：多普勒效应计算公式：“相互接近相互接近”vo、vs 为正值为正值“相互远离相互远离”vo、vs 为负值为负值 第12页，共23页，编辑于2022年，星期六机械波的机械波的多普勒效应计算公式：多普勒效应计算公式：？第13页，共23页，编辑于2022年，星期六波源的速度波源的速度大于大于大于大于或或等于等于等于等于波速：波速：马赫马赫 速度单位速度单位 声
6、速的倍数声速的倍数第14页，共23页，编辑于2022年，星期六第15页，共23页，编辑于2022年，星期六第16页，共23页，编辑于2022年，星期六冲击波冲击波第17页，共23页，编辑于2022年，星期六F-14第18页，共23页，编辑于2022年，星期六F-18 第19页，共23页，编辑于2022年，星期六讨论题：讨论题：1、高速飞机尾部的、高速飞机尾部的“云云”是如何形成的？是如何形成的？2、多普勒效应有那些应用与危害？、多普勒效应有那些应用与危害？机械波机械波机械波机械波 电磁波电磁波电磁波电磁波第20页，共23页，编辑于2022年，星期六卓越的美国物理学家卓越的美国物理学家 勒勒 伏特伏特 很幽默，很幽默，有一天有一天电磁波的多普勒效应？电磁波的多普勒效应？第21页，共23页，编辑于2022年，星期六光和声声的多普勒效应有何不同？有何不同？第22页，共23页，编辑于2022年，星期六纵向多普勒效应纵向多普勒效应第23页，共23页，编辑于2022年，星期六