多普勒效應(yīng)

1、多普勒效應(yīng)及應(yīng)用多普勒效應(yīng)及應(yīng)用生活中會有這樣的經(jīng)驗(yàn):火車急速離去時(shí)，汽笛聲調(diào)會低沉下去而迎面駛來，聲調(diào)則變高，這種現(xiàn)象物理上稱之為多普勒效應(yīng)，它是波動現(xiàn)象特有的規(guī)律.它是由奧地利物理學(xué)家多普勒于1842年首先發(fā)現(xiàn)的。多普勒效應(yīng)是波動過程的共同特征，現(xiàn)在，此效應(yīng)在激光測速、衛(wèi)星定位、醫(yī)學(xué)診斷、氣象探測等很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。1多普勒效應(yīng)及其表達(dá)式多普勒效應(yīng)及其表達(dá)式由于波源和接收器（或觀察者）的相對運(yùn)動，使觀測到的頻率與波源的實(shí)際頻率

2、出現(xiàn)差異。這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。1.1.1聲波的多普勒效應(yīng)的普遍公式為了方便問題的討論我們假設(shè)觀測者R相對于介質(zhì)靜止波源S相對于介質(zhì)以速度v運(yùn)動運(yùn)動方向跟連線SR相垂直波相對于介質(zhì)的傳播速度為，如圖所示0以靜止的觀測者R建立靜止參照系運(yùn)動的波源S建立運(yùn)動參照系.設(shè)波源開始時(shí)位于S經(jīng)過一段微小的時(shí)間后運(yùn)動到S′處，波源在S處發(fā)射位相為的波的時(shí)刻相對于靜止參照0系R是而相對于運(yùn)動參照系S是波源在S′處發(fā)射00△H是二級微小量略去不計(jì)則有S′

3、B=S′RSR=0于是(9)式變?yōu)?t(6)210由(1)、(4)和(6)式得f′(t)=f(t′)(7)00其中t′t′0為運(yùn)動參照系波源S上的時(shí)間間隔t為靜止參照系觀測者R上的時(shí)間間隔.01.1.2聲波的橫向多普勒效應(yīng)由于聲波的傳播速度遠(yuǎn)小于光速c因而聲波不符合相對論原理.對聲波而言其時(shí)空變換關(guān)系符合伽利略變換即有t=t′于是由(t)=f(t′)0000式得=f由上式可知對聲波而言觀測者所觀測到的聲波頻率與源所發(fā)出的聲波頻率是一樣的