文档介绍：多普勒效应研究物体运动设计和实现
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摘要：当波源和接收器之间有相对运动时，接收器接收到波频率和波源发出频率不一样现象称为多普勒效应。多普勒效应在科学研究，工程技术，交通管理，医疗诊疗等各方面全部有十分广泛应用。比如：原子，分子和离子因为热运动使其发射和吸收光谱线变宽，称为多普勒增宽，在天体物理和受控热核聚变试验装置中，光谱线多普勒增宽已成为一个分析恒星大气及等离子体物理状态关键测量和诊疗手段。基于多普勒效应原理雷达系统已广泛应用于导弹，卫星，车辆等运动目标速度监测。在医学上利用超声波多普勒效应来检验人体内脏活动情况，血液流速等。电磁波（光波）和声
波（超声波）多普勒效应原理是一致。
本试验既可研究超声波多普勒效应，又可利用多普勒效应将超声探头
作为运动传感器，研究物体运动状态。
关键词：多普勒效应牛顿第二定律简谐振动
引言
多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒（Christian Johann Doppler）而命名，她于1842年首先提出了这一理论。关键内容为：物体辐射波长因为波源和观察者相对运动而产生改变。在运动波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移 blue shift）；当运动在波源后面时，会产生相反效应。波长变得较长，频率变得较低（红移 red shift）。波源速度越高，所产生效应越大。依据波红（蓝）移程度，能够计算出波源循着观察方向运动速度。恒星光谱线位移显示恒星循着观察方向运动速度。除非波源速度很靠近光速，不然多普勒位移程度通常全部很小。全部波动现象全部存在多普勒效应。
多普勒效应不仅仅适适用于声波,它也适适用于全部类型波，包含电磁波。科学家爱德文·哈勃（Edwin Hubble）使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀结论。
多普勒效应指出，波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到一样结论。
【试验任务】
，由V-t关系直线斜率求重力加速度。
，测量简谐振动周期等参数，并和理论值比较，验证机械能守恒定律。
，测量力、质量、加速度之间关系，验证牛顿第二运动定律。
【试验仪器】
整套仪器由试验仪，超声发射/接收器，导轨，运动小车，支架，光电门，电磁铁，弹簧，滑轮，砝码等组成。
【试验内容】
研究匀变速直线运动，验证牛顿第二运动定律
试验原理：
质量为 M接收器组件，和质量为m砝码托及砝码悬挂于滑轮两端，运动系统总质量为 M＋m，所受合外力为 (M－m)g（滑轮转动惯量和摩擦力忽略不计）。
依据牛顿第二定律，系统加速度应为：
a = g (M－m) /（M＋m） (5)
采样结束后会显示 V－t曲线，将显示采样次数及对应速度记入表2中。由统计t ，V数据求得V－t直线斜率即为此次试验加速度a。将表1得出加速度a作纵轴，(M－m)/(M＋m)作横轴作图，若为线性关系，符合（5）式描述规律，即验证了牛顿第二定律，且直线斜率应为重力加速度。
仪器安