文档介绍：当波源S和接收器R有相对运动时, 接收器所测得的频率R与波源振动频率S不相等,这种现象称为多普勒效应。
1
§ 9 多普勒效应
前面讨论的波源和观测者,相对于介质都是
静止的,但在日常生活和科学观测中,经常会
遇到波源或观测者相对于介质而运动的情况。
例如,汽车汽笛的音调,在接近观测者时比其远离
时为高。接近时观测者听到的声波的频率要大,
远离时观测者听到的声波的频率要小。
这种因波源或观测者相对于介质的运动,
而使观测者接受到的波的频率有所变化的现象
称为多普勒效应,它是 1842 年由多普勒首先发现的。
下面来分析这一现象。
2
观测者接受到的频率有赖于
波源或观测者运动的现象.
为简单起见,假定波源和观测者在同一直线上运动
设波源相对介质的运动速度为υS
观测者相对介质的运动速度为υR ,
波在介质中的传播速度(波速)为 u
波源的频率用νS 表示;波的频率用ν表示
观测者接受到的频率用νR 表示。
3
波源在单位时间振动次数
或在单位时间波源发出完整波的个数。
观测者在单位时间内接受到的完整波的个数
介质质元在单位时间内振动次数
或在单位时间内通过介质某点的
完整波的个数。
下面分四种情况来讨论
4
波源和观测者相对介质都静止
在单位时间内,波源发出的完整波的个数和
观测者接收到的完整波的个数都等于
波通过介质中任一点的完整波的个数,
5
●
●
●
t 时刻
t+1s 时刻
●
6
波源不动,观测者以速度υR 相对介质运动
观测者向着波源运动,在这种情形下,
观测者在单位时间内所接收到的完整波的数目
比观测者静止时要多。
这是因为,在单位时间内,观测者所接收到的
完整波的数目等于长度等于u + υR 的距离内完整波的个数。
7
波源不动,观测者以速度υR 相对介质运动
观测者所接收到的完整波的数目
等于长度等于u + υR 的距离内完整波的个数
8
波源静止,波的频率等于波源的频率
波源静止时,观测者向着波源运动时,
所接收到的频率等于波源频率的
倍
9
当观测者远离波源时,
按类似分析可得,
观测者接收到的频率为
倍
波源静止时,观测者远离波源运动时,
所接收到的频率等于波源频率的
●
●
10