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1、高二物理多普勒效应第1页，本讲稿共19页1.波源和接收器都静止波源和接收器都静止(VS=0,VR=0)R=S2.波源静止波源静止,接收器运动接收器运动(VS=0,设设 VR0)SVS=0RVRu =S,但但 R 第2页，本讲稿共19页3.接收器静止接收器静止,波源运动波源运动 (VR=0,设设VS0)S1第3页，本讲稿共19页3.接收器静止,波源运动 (VR=0,设VS0)S1S2第4页，本讲稿共19页S1S2S33.接收器静止,波源运动 (VR=0,设VS0)R=,但但 S实vSS R实0SVSuTSVSTS实0SVSuTSVSTSS运动的前方波长缩短S运动的后方波长增长第5页，本讲稿共19
2、页 实实=uTS VSTS4.接收器、波源都运动接收器、波源都运动(设设 VS、VR均均0)S R实0SVSuTSVSTS实vSS R第6页，本讲稿共19页说明：说明：1.上式适用于一维声波多普勒效应的任意情况，其中：上式适用于一维声波多普勒效应的任意情况，其中：第7页，本讲稿共19页（1）若）若S与与R相互接近相互接近1）SRuSRu2)第8页，本讲稿共19页（2）若）若S与与R相互远离相互远离1）SRuSRu2)第9页，本讲稿共19页Sheng 声多普勒效应：声多普勒效应：1）波源的运动影响波在媒质中的波长：）波源的运动影响波在媒质中的波长：实实=uTS VSTS2）接收器的运动影响接收频
3、率：）接收器的运动影响接收频率：第10页，本讲稿共19页（2）若）若S和和R的运动不在二者连线上的运动不在二者连线上 RSSRVSVR（3）若波源速度超过波速）若波源速度超过波速(VSu)SuvS 超音速飞机会在空气超音速飞机会在空气 中激起冲击波中激起冲击波飞行速度与声速的比值飞行速度与声速的比值VS/u(称马赫数称马赫数)决定决定 角角 有纵向多普勒效应有纵向多普勒效应无横向多普勒效应无横向多普勒效应冲击波带第11页，本讲稿共19页 R SR参照系VV:、相对速度的绝对值相对速度的绝对值1.纵向效应（纵向效应（=0）二二.光波的多普勒效应光波的多普勒效应2.横横向向效效应应（=）横向效应频
4、移横向效应频移(=R-S)纵向效应的频移纵向效应的频移三三.多普勒效应的应用多普勒效应的应用第12页，本讲稿共19页例例1.声波在空气中的传播速度为声波在空气中的传播速度为u1，在铜板中的传播速度为在铜板中的传播速度为u2.设频率为设频率为 0的声波从静止波源的声波从静止波源S发出，经空气发出，经空气传播到速度传播到速度vu1向前运动的平行铜板，在铜板的正前方向前运动的平行铜板，在铜板的正前方有一静止的接收者有一静止的接收者B，则，则S接收到的由铜板反射回的声波接收到的由铜板反射回的声波频率频率 1和和B接收到的透射声波频率接收到的透射声波频率 2.sBV解：解：铜板接收到铜板接收到的声波频率
5、：的声波频率：铜板中声波传播的速度为铜板中声波传播的速度为u1,但各质点的振动频率均为但各质点的振动频率均为.故铜板作为反射波源和透射波源故铜板作为反射波源和透射波源,其振动频率均为其振动频率均为.第13页，本讲稿共19页例1.声波在空气中的传播速度为u1，在铜板中的传播速度为u2.设频率为0的声波从静止波源S发出，经空气传播到速度vu1向前运动的平行铜板，在铜板的正前方有一静止的接收者B，则S接收到的由铜板反射回的声波频率1和B接收到的透射声波频率2.sBv第14页，本讲稿共19页 例例2、(1)一波源一波源(振动的频率为振动的频率为2040Hz)以速度以速度vs向一向一反射面接近反射面接近
6、(见图见图)观察者在观察者在A点听得拍音的频率为点听得拍音的频率为n n =3Hz，求波源移动的速度，求波源移动的速度vs，声速为，声速为340m/s；(2)若若(1)中波源没有运动，而反射面以速度中波源没有运动，而反射面以速度v=0.20m/s向观察者人接近向观察者人接近,所听得的拍音频率所听得的拍音频率n=4Hz。求波源的频率。求波源的频率。Avs波源观测者解：解：设声速为设声速为u观察者从波源直接听到的频率为观察者从波源直接听到的频率为nuSvu+=n1 由反射面反射后的波的频率为由反射面反射后的波的频率为nuSvu=n2第15页，本讲稿共19页nuSvu+=n1nuSvu=n2n=n2
7、n1=uSvu+nuSvu=SvnuSvu222+=0nSv2Svnu2n u2()+=nSvnunu2mn2取取“+”nun2()+=nnun2n2（）=3403220400.25(m/s)第16页，本讲稿共19页(2)若若(1)中波源没有运动，而反射面以速度中波源没有运动，而反射面以速度v=0.20m/s向观察者接近向观察者接近,所听得的拍音频率所听得的拍音频率n=4Hz。求波源。求波源的频率。的频率。AvB波源观测者B解：解：观察者从波源直接听到的频率为观察者从波源直接听到的频率为n=n1 反射面接收到的波的频率为反射面接收到的波的频率为 反射面反射回的波的频率为反射面反射回的波的频率为第17页，本讲稿共19页n=n1第18页，本讲稿共19页作业2.24 2.27 2.28第19页，本讲稿共19页