多普勒效应ppt-多普勒效应

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GPS技术
(多普勒频移观测法)
课堂检测
1、下面说法中正确的是 ( ) A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了 B.发生多普勒效应时,观察者接收的频率变化了 C.多普勒效应是波源与观察者之间有相对运动时产生的 D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的 解析:当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应,发生多
• 总之：当波源 与观察者有相 对运动时，如 果二者相互接 近，观察者接 收到的频率增 大；如果二者 远离，观察者 接收到的频率 减小．
单位时间内观察者 数得的人数与实际通过的 人数相同。
单位时间 内观察者数得 的人数变多。
单位时间内 观察者数得的人 数变少。
练习
三、多普勒效应的频率公式
f
u vr u vs
( A)
A.高于100 km/h B.低于100 km/h
C.等于100 km/h D.无法确定
3、下列说法中不正确的是 ( ) A.发生多普勒效应时波源的频率保持不变 B.要发生多普勒效应,波源和观察者间必须有相对运
动 C.只有声波会发生多普勒效应 D.机械波､电磁波和光波都会发生多普勒效应 答案:C
多普勒效应是波动过程共有的特征， 不仅机械波，电磁波和光波也会发生多 普勒效应.（支持宇宙膨胀说的红移现象）
五、多普勒效应的应用
1.有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断 火车的运动方向和快慢. 2.有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判 断飞行的炮弹是接近还是远去.
3.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率 的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收 到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.
火车在进站时离观察者越来越近，人们听到汽笛声的响度越来 越大，实际上多数人把响度的变大误认为是音调在升高了。同理， 火车出站时响度越来越小，人们听到汽笛声的响度越来越小，多数 人把响度的变小误认为是音调在变低了。
多普勒效应的应用
多 普 勒 天 气 雷 达
多普勒颈脑血液测速仪
多普勒水流测速仪
多普勒导航系统
奥地利物理学家，他于 1842年第一次论证了相 互转动的双星系统所发 射的光的频率的微小变 化，继而又讨论了声源 与观察者之间相对运动 时，观察者所接收的声 波频率的变化。
多普勒效应的成因是什么呢？
分析：
1.波源S与观测者A相对于介质都静止. 2.波源相对于介质静止不动，观测者相对波源 运动. 3.观测者相对介质静止，波源相对观测者运动.
2.6 多普勒效应
一、多普勒效应
1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿 在铁道旁散步时，注意到一个现象：在火车从身 旁飞驰而过时，火车汽笛的音调发生了由高到低 的变化.他经过认真的研究发现，当观测者和波 源之间有相对运动时，观测者测得的频率与波源 频率不同.后来这一现象就被命名为多普勒效应.
多普勒 C. Doppler， 1803-1853
4.由地球上接收到遥远天体发出的光波的频 率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度.
源自文库
火车进站时一般都要减速，出站时再加速。在火车减速进站时， 车速在减小，由公式可知，此时站台上的观察者的接收频率实际上 在减小，听到的音调应该变低（但比波源频率大）；当火车加速出 站时车速在增大，由公式可知，此时站台上的观察者接收到的频率 实际上也在减小，听到的音调也在变低（比波源频率低）。只有在 火车从观察者身边擦肩而过时，接收频率才会从大于波源频率突然 变为小于波源频率，此时观察者才会感觉到音调由高到低瞬时变化。
4、观察者不动,波源迎面而来时( ) A.波源的波长发生了改变 B.波源的频率发生了改变 C.观察者收到的频率发生了改变 D.波速发生了改变 答案:C
5、假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz,在汽车向你驶来并擦身而过的过程中,下列说法正 确的是( )
A.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率大于300 Hz B.当汽车向你驶来,听到喇叭声音的频率小于300 Hz C.当汽车擦身而过后,听到喇叭声音的频率大于300 Hz D.当汽车擦身而过后,听到喇叭声音的频率小于300 Hz 答案:AD
二、多普勒效应的成因
1、当波源和观察者相对介质都静止不动
即二者没有相对运动时
单位时间内 波源发出几个完 全波，观察者在 单位时间内就接 收到几个完全 波．观察者接收 到的频率等于波 源的频率.
2、波源相对介质不动，观察者朝波源运动时
观察者在单位时 间内接收到的完全波 的个数增多，即接收 到的频率增大.
f0
1.u为波速，vr是观察者的速度，vs是波源的速度， 观察者靠近波源时取正，远离取负；波源向观察
者靠近时取负，远离时取正.
2.速度均沿波源和观察者的连线.
3. 适用条件：vr、vs均小于波速u.
4.当波源与观察者相互接近，观察者接收到的频 率增大；二者远离，观察者接收到的频率减小.
四、多普勒效应是波动特征，根本原因在 于波源和观察者的相对运动
3、观察者不动，波源靠近观察者运动时
观察者在单位时
间内接收到的完全波
的个数增加，即接收
s·1··
到的频率增大.
s2
1、 波源不动，观察者相对介质以速度 vo 运动
观察 者接 收的 频率
f
u vo u
f0
f
u vo u
f0
观察者向波源运动 观察者远离波源
探索发现
当观测者与波源两者相互接近时，接收到 的频率将大于波源的频率；当两者远离时，接 收到的频率将小于波源的频率.
普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率没 有发生变化,故A选项错误,B､C､D选项正确. 答案:BCD
2、公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒 定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一 辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电 磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的 电磁波频率比发出时低,说明那辆轿车的车速