資源簡介

(共23張PPT)
3.5多普勒效應
發聲體：遠
－→
近
－→
遠
發聲體的頻率發生了變化了嗎？
物體的相對運動改變了我們聽到的聲音的頻率
音調：
低→高→低
生活中常見的多普勒效應
音調高低與什么因素有關呢？
動手試一試：
用手摸著自己的喉嚨發出高音和低音
1.定義：由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者接收到的頻率與波源頻率不同的現象，叫多普勒效應。
奧地利物理學家多普勒（1803——1853）
一、多普勒效應
1）波源振動頻率f：
波源單位時間內的振動次數
2）接收器的接收頻率f收
:
接收器單位時間接收到的完整波數目
一、多普勒效應
2.幾個基本概念
二、多普勒效應的分析
實線表示波峰所在的波面
相鄰兩個波面之間的距離為一個波長
觀察者
波源
觀察者
波源
觀察者接收到的頻率f收
波源和觀察者相對靜止時
=波源的頻率
波源和觀察者相對運動時
觀察者接收到的頻率f收
≠波源的頻率
二、多普勒效應的分析
假設此時“過人頻率”為30人每分鐘。
單位時間內與觀察者相遇的人數變多，“過人頻率”變大。
單位時間內與觀察者相遇人數變少，“過人頻率”變小。
二、多普勒效應的分析
二、多普勒效應的分析
二、多普勒效應的分析
波源的運動情況
觀察者運動情況
頻率的關系
觀察者接收頻率
波源的頻率
等于
大于
大于
小于
小于
觀察者靜止
觀察者朝著波源運動
觀察者遠離波源運動
觀察者靜止
觀察者靜止
波源靜止
波源靜止
波源靜止
波源朝著觀察者運動
波源遠離觀察者運動
二、多普勒效應的分析
當波源與觀察者有相對運動時，如果二者相互靠近，觀察者接收到的頻率增大；如果二者遠離，觀察者接收到的頻率減小
二、多普勒效應的分析
注意：
1.在多普勒效應中，波源的頻率是不改變的，只是由于波源和觀察者之間有相對運動，觀察者接收到頻率發生了變化。
二、多普勒效應的分析
2.多普勒效應是波動過程共有的特征，不僅機械波，電磁波和光波也會發生多普勒效應。
1.有經驗的鐵路工人可以從火車的汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢.
2.有經驗的戰士可以從炮彈飛行時的尖叫聲判斷飛行的炮彈是接近還是遠去.
三、多普勒效應的應用
宇宙中的星球都在不停地運動．測量星球上某些元素發出的光波的頻率，然后跟地球上這些元素靜止時發光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度．
3.用多普勒效應測量其它星系向著還是遠離地球運動的速率
4.臨床上應用多普勒效應:彩色多普勒超聲診斷系統
醫生向人體內發射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度．這種方法俗稱“彩超”，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變．
5.雷達測速儀
檢查機動車速度的雷達測速儀也是利用這種多普勒效應。交通警向行進中的車輛發射頻率已知的電磁波，通常是紅外線，同時測量反射波的頻率，根據反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度。
6.軍事應用(E-3“望樓”
預警機)
脈沖多普勒雷達，多譜勒導航儀
三、多普勒效應的應用
美國AH-64D長弓“阿帕奇”直升機
中國“武直10”武裝直升機
多普勒導航系統是利用多普勒效應測定多普勒頻移，從而計算出飛機當時的速度和位置來進行導航。飛機因側風而偏航時，多普勒雷達還用于測量偏流角的數值并對航向進行修正。多普勒導航系統的優點是：無需地面設備配合工作；不受地區和氣候條件的限制；飛機速度和偏流角的測量精度高。缺點是：飛機姿態超過限度時，多普勒雷達因收不到回波而不能工作；定位誤差隨時間推移而增加；多普勒雷達的工作與反射面狀況有關。
三、多普勒效應的應用
三、多普勒效應的應用
雷達測速儀
多普勒天氣雷達
三、多普勒效應的應用
多普勒頸腦血液測速儀
三、多普勒效應的應用
多普勒水流測速儀
三、多普勒效應的應用
課堂小結
波源和觀察者相互接近時,觀察者的接收頻率增大;遠離時,接收頻率減小.
1、下列情況中，接收頻率變高的是（
）
AC
A.聲源靜止，觀察者向著聲源運動
B.聲源靜止，觀察者遠離聲源運動
C.觀測者靜止，聲源向著觀測者運動
D.觀測者靜止，聲源遠離觀測者運動
2、如圖所示為一個機械波的波源S做勻速運動的情況,圖中的圓表示機械波的波面,A、B、C、D表示四個觀察者的位置,由圖可以看出　(　　)
A.波源正在向A點移動
B.波源正在向C點移動
C.B點的觀察者接收到的頻率最高
D.D點的觀察者接收到的頻率最高
A

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