多普勒效应

本文解释了物理学中的多普勒效应。因此，您将了解多普勒效应的含义、多普勒效应的示例、其公式以及多普勒效应的实际应用。

什么是多普勒效应？

多普勒效应是波的发射器或接收器相对移动时发生的物理现象。更准确地说，多普勒效应包括由于发射器和接收器之间的相对运动而导致的波的表观频率的变化。

例如，当救护车向前行驶并鸣响警笛时，就会发生多普勒效应。救护车向前行驶，发出声音；因此，由于多普勒效应，感知到的频率与救护车静止时我们感知到的声波频率不同。

如下图所示，波的感知频率取决于接收器相对于救护车的位置。救护车从左向右移动，因此波在该方向被压缩。因此，在救护车的左侧，频率较低，波长较高，因此可以感觉到较低的声音。而在救护车的右侧，频率高，波长小，所以会听到高亢的声音。

多普勒效应以奥地利物理学家克里斯蒂安·安德烈亚斯·多普勒（Christian Andreas Doppler）的名字命名，他于1842年发现了这种现象。后来，在1848年，法国物理学家伊波利特·菲索（Hippolyte Fizeau）独立发现了电磁波的相同现象，这就是为什么它也被称为多普勒效应影响。 -斐索。

多普勒效应的例子

现在我们知道什么是多普勒效应，让我们看看这种物理现象的日常例子，以更好地理解这个概念。

多普勒效应的例子：

1. 救护车向前行驶的声音。
2. 一辆警车在追赶某人时鸣响了警笛。
3. 运动中的骑自行车者经过播放音乐的扬声器前。
4. 飞机远离地面工作人员时发出的声音。
5. 行驶时按喇叭的汽车。

多普勒效应公式

多普勒效应表明，观测到的频率等于发射频率乘以实际波速加上接收器速度之和除以实际波速加上发射器速度。

因此，多普勒效应的公式为 f=f ₀ (v+v _r )/(v+v _s ) ：

金子：

• 

  是观察到的频率。

• 

  是发射频率。

• 

  是波在介质中的传播速度。

• 

  是接收器的速度。如果接收者向发送者移动，

  

  是积极的。但如果接收者向相反方向移动，

  

  是负数。

• 

  是源的速度。如果声源远离接收器，

  

  是积极的。但如果声源距离接收器更近，

  

  是负数。

总之，当源和接收器靠近时，观测到的频率会增加，但是，如果源和接收器进一步远离，观测到的频率会降低。

多普勒效应的应用

多普勒效应有多种科学应用，您可以在下面看到其中的一些应用：

• 雷达：雷达利用多普勒效应来测量汽车行驶的速度。雷达是静止的，会发射一个波，该波从汽车反射回来，并以略有不同的频率返回雷达。这样您就可以确定汽车的速度以及是否超过速度限制。
• 天体物理学：多普勒效应使我们能够知道恒星是否正在远离我们或接近我们。光线的频率与我们感知到的颜色有关，因此，如果我们感知到的恒星的颜色发生变化，这意味着感知到的频率也会发生变化。因此，通过应用多普勒效应，我们可以知道恒星是否正在远离或靠近。
• 超声放射图：如果将超声波发射到血液中，红细胞会根据其移动速度以略有不同的频率反射射线。因此，借助多普勒效应，可以确定血流速度并分析身体是否有任何病变。