文档介绍：浅谈多普勒效应摘要:本文从多普勒效应的基本原理出发,结合声波中的具体实例,并写出了自己的一些浅显认识。之后,介绍了多普勒效应在天文学、医学和公共交通方面的应用。最后,发散地想了原理变化后的一些现象,简要说了冲击波、马赫锥的相关内容。引言:在生活中,我们常常遇到波源与观测者发生相对运动的情形,如站在铁路旁听着高速行驶的列车拉着响笛飞驰而过,此时你会感觉到响笛音调的明显变化,这就是人们常说的多普勒效应。那么,出现这种情况的原因是什么呢?关于多普勒效应可以建哪些模型进行研究呢?下面让我们简单来了解一下多普勒效应。关键词:多普勒效应、应用、冲击波、马赫锥。多普勒效应基本原理首先,先来让我们以声波为例具体分析一下多普勒效应的三种情况。物理量的定义:设波源为S,观察者相对介质的运动速度是v0,波源相对介质的运动速度是vs,声波在介质中的传播速度为u,波源的频率、波的频率、观察者收到的频率分别是。(一)、波源相对介质静止,观测者相对介质运动此时,当观测者靠近波源沿直线(这样研究较简便)运动时,他在一定时间内接收到的完整的波长必定要增加,这好比雨水迎面打来,我们顶着雨跑,单位时间内会淋更多的雨水。在单位时间内,他接受的波的总长度为u+v0,而此时,该波在介质中传播的频率是不变的,与波源振动频率相同,同为,所以在单位时间内观测者所接受到的完整波的数目是:所以此时观测者会感觉音调变高了。(二)观察者相对介质静止,波源相对介质运动当波源向着观察者运动时,波源每次完整震动后都发出一次脉冲,设初始时刻发出一次脉冲,而在一个周期后,该波源又会发出一次脉冲,但波源的位置在哪里呢?显然发生了变化,距离观察者近了vsT。这样,经过多个周期从整体上看,波源前面(即距观察者近一边)的脉冲密集了,波源后面(即距观察者远的一面)的脉冲稀疏了,量化来看就是波长发生了变化,由原来的变为由于观察者静止,所以观察者受到的频率就是介质中波的频率,即由上式可知此时观察者收听到的频率较高。(三)波源与观察者同时运动根据上述讨论,使得观察者接收到的频率不同于波源频率的原因有两个:一是观察者的运动,使波在单位时间内通过观察者的总距离变为;二是波源的运动使介质中的波长变为。所以观察者接收到的声波频率为。(四)、多普勒效应的简单理解如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。多普勒效应的应用(一)、天文学我们应该知道,宇宙中的天体是有它们特有的光谱的。科学家爱德文·哈勃通过研究光谱,使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论:他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。(二)、医学我们知道血管内血流速度和血液流量,它对心血管的疾病诊断具有一定的价值,特别是对循环过程中供氧情况、闭锁能力、有无紊流、血管粥样硬化等均能提供有价值的诊断信息。为了检查心脏、血管的运动状态,了解血液流动速度,可以通过发射超声来实现。由于血管内的血液是流动的物体,所以超声波振源与相对运动的血液间就产生多普勒效应。血管向着