4-3 多普勒效应.ppt

文档介绍：观察者接收到的频率:观察者在单位时间内
接收到的振动数或完整的波数;
波源的频率:单位时间内波源振动的次数或
发出的完整波的个数;
设波源和观察者相对于介质的速度分别为Vs ,V0 ,
波在该介质中的传播速度为u
多普勒效应(Doppler effect)
定义:由于波源或观察者相对于介质运动,造成接收到的频率与波源频率不同的现象。
1、 Vs=0, V0 =0 (图)
3
则观察到的频率为
同理,如果观察者离开波源运动时,
若观察者向着波源运动,1s内声波相对观察者前进的距离为 u+ V0 。
2、声源静止,观察者向声源运动
即 Vs=0 V0≠0 (图)
3、观察者静止,声源以速度Vs向着观察者运动
Vs ≠ 0 ,V0=0 (图)
由于一个周期T内波源已逼近观测者Vs T的距离,所以在观察者看来波长缩短了Vs T,
而波在介质中传播的速度不变,所以观察者实际测得的频率为
波源靠近,波长缩短,频率增加,音调变高。
同理,如果波源远离观察者而去,
相互远离,波长变长,频率减少,音调变低。
如果运动不是发生在波源和观察者连线的方向上,那么可将上述公式中的V0和VS理解为观察者和波源的速度在两者连线方向的分量。(图)
5、多普勒频移
4、波源和观察者同时相对于介质运动Vs ≠ 0 ,V0 ≠ 0
E
A
B
V
1、波长变长
2、
例题1:声源B以速度Vs沿着垂直于墙E方向运动,且位于静止观察者A与墙之间,声源频率为,观察者接收到的拍频为, 空气声速求声源B的运动速度Vs?