課堂課件10-6效應

1、1發(fā)射頻率接收頻率 人耳聽到的聲音的頻率與聲源的頻率一定相同嗎？討論2接收頻率 單位時間內(nèi)觀測者接收到的振動次數(shù)或完整波數(shù).波源的頻率v 波源在單位時間的振動次數(shù)或完整波數(shù).波的頻率 介質(zhì)內(nèi)的質(zhì)點在單位時間內(nèi)的振動次數(shù)或完整波數(shù).3 接收頻率單位時間內(nèi)觀測者接收到的振動次數(shù)或完整波數(shù).只有波源與觀察者相對靜止時才相等.發(fā)射頻率接收頻率4一 波源不動,觀察者相對介質(zhì)以 運動5觀察者接收的頻率 觀察者向波源運動觀察者遠離波源運動波源不動， 接收頻率：單位時間內(nèi)觀測者接收到的振動次數(shù)或完整波數(shù).6二 觀察者不動,波源相對介質(zhì)以 運動7A8波源向觀察者運動觀察者接收的頻率 波源遠離觀察者運動A9三 波

2、源與觀察者同時相對介質(zhì)運動觀察者向波源運動 + ，遠離 - 波源向觀察者運動 - ，遠離 + 觀察者動波源動10若波源與觀察者不沿二者連線運動11 例1 A、B 為兩個汽笛，其頻率皆為500 Hz，A 靜止，B 以 的速率向右運動. 在兩個汽笛之間有一觀察者O，以 的速度也向右運動. 已知空氣中的聲速為 ,求：(1)觀察者聽到來自A的頻率；(2)觀察者聽到來自B的頻率；(3)觀察者聽到的拍頻.AOB12(1)已知解 AOB(1)觀察者聽到來自A的頻率；觀察者向波源運動 + ，遠離 - 13(3) 觀察者聽到的拍頻(2) 觀察者聽到來自B 的頻率AOB波源向觀察者運動 - ，遠離 + 觀察者向波

3、源運動 + ，遠離 - (1)觀察者聽到來自A的頻率；14 例2 利用多普勒效應監(jiān)測車速，固定波源發(fā)出頻率為 的超聲波，當汽車向波源行駛時，與波源安裝在一起的接收器接收到從汽車反射回來的波的頻率為 .已知空氣中的聲速 ， 求車速. 15 解 (1)車接收：車速(2)車為波源，接收器接收：波源向觀察者運動 - ，遠離 + 觀察者向波源運動 + ，遠離 - 觀察者接收 例3 利用多普勒效應測飛行的高度. 飛機在上空以速度 沿水平直線飛行, 發(fā)出頻率為 的聲波 . 當飛機越過靜止于地面的觀察者上空時， 觀察者在4s 內(nèi)測出的頻率由 降為 . 已知聲波在空氣中的速度為 . 試求飛機的飛行高度h.hAB

4、)(17解 如圖，飛機在4s內(nèi)經(jīng)過的距離為AB已知求hhAB)(18hAB)(波源向觀察者運動 - ，遠離 + 觀察者向波源運動 + ，遠離 - 19已知求h20(1)交通上測量車速：雷達測速計；多普勒效應的應用 測速雷達主要利用了多普勒效應（Doppler Effect）原理：當目標向雷達天線靠近時，反射信號頻率將高于發(fā)射機頻率；反之，當目標遠離天線而去時，反射信號頻率將低于發(fā)射機率。如此即可借由頻率的改變數(shù)值，計算出目標與雷達的相對速度。 現(xiàn)已經(jīng)廣泛用于警察超速測試等行業(yè)。21金雕雷達22多普勒雷達23(2)醫(yī)學上用于測量血流速度： 激光多普勒測速儀、 多普勒彩超診斷系統(tǒng)；24激光多普勒測

5、速儀25電磁波多普勒效應 具有波動性的光也會出現(xiàn)這種效應，它又被稱為多普勒-斐索效應. 法國物理學家斐索（18191896年）于1848年獨立地對來自恒星的波長偏移做了解釋，指出了利用這種效應測量恒星相對速度的辦法.光波與聲波的不同之處在于，光波頻率的變化使人感覺到是顏色的變化. 如果恒星遠離我們而去，則光的譜線就向紅光方向移動，稱為紅移；如果恒星朝向我們運動，光的譜線就向紫光方向移動，稱為藍移。(3)天文學家利用電磁波紅移說明大爆炸理論；26 1929年,美國天文學家哈勃由天文觀測發(fā)現(xiàn),河外星系的光譜都有不同程度的紅移, 且星系離我們越遠,紅移量就越大.根據(jù)電磁波的多普勒效應,這說明星系正在

6、飛快地離開我們,整個宇宙處于不斷膨脹中. 如果按照這種膨脹速度逆著時間追尋宇宙的歷史,在大約二百億年前,這些星系的物質(zhì)就彼此靠得很近,處于超密度、超高溫的狀態(tài),是一次大爆炸使它們飛速分離并膨脹至今. 可見,大爆炸宇宙學理論的建立與電磁波的多普勒效應是分不開的。27(4)用于貴重物品、機密室的防盜系統(tǒng)： 多普勒防盜報警器、多普勒感應門(5)衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)等.28 當 時，所有波前將聚集在一個圓錐面上，波的能量高度集中形成沖擊波或激波，如核爆炸、超音速飛行等.此時多普勒效應失去意義。29 沖擊波，通常指核爆炸時，爆炸中心壓力急劇升高，使周圍空氣猛烈震蕩而形成的波動。 當位于S點的波源以超波速的速度V

7、s向前運動時，任意時刻波源本身將超過它此前發(fā)出的波前。波源（物體）本身的運動會產(chǎn)生另一種波。這種波是一種以物體的運動軌跡為中心的一系列球面波。由于球面波的波速u比物體的速度Vs小，所以就會形成以波源為頂點的V字形波，這種波就叫沖擊波。 在自然界，所有的爆發(fā) 情況都伴有沖擊波。30原子彈爆炸形成的蘑菇云也是一種激波31 當飛機的速度超過330米/秒，在大氣層中產(chǎn)生沖擊波，并產(chǎn)生一個聲“爆炸”。人會感受到短暫而極其強烈的爆炸聲，稱為聲爆或音爆(Sonic Boom)。 當船速超過水面時，在船后就激起以船為頂端的V形波，這種波稱為舷波或艏波?！棒肌弊衷跐h語里代表船的前部。水波的多普勒效應32 切連科夫輻射：高速荷電粒子在介質(zhì)中穿行時，如果粒子速度大于介質(zhì)中的光速（小于真空中的光速）,就會產(chǎn)生一種特殊輻射, 是以短波長為主的電磁輻射，其特征是藍色輝光。它具有明顯的方向性和強偏振等特點。這是一種電磁輻射。它所輻射的電磁波將集中在粒子后方一個圓錐形區(qū)域中。粒子正好位于圓錐的頂點。 1934年，蘇聯(lián)物理學家切連科夫首先在液體介質(zhì)中發(fā)現(xiàn)這種輻射，因而得名。33一座TRIGA反應堆核心中發(fā)出淡淡的切連科夫輻射輝光34