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3.5 多普勒效應(yīng)
多普勒效應(yīng)的解釋
多普勒效應(yīng)的應(yīng)用
多普勒效應(yīng)
知識回顧：
1．波的疊加
(1)波的獨立傳播：兩列波在彼此相遇并穿過后，仍然保持各自的運動特征，繼續(xù)傳播。(2)波的疊加原理：幾列波相遇時能夠保持各自的運動特征，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)中的質(zhì)點同時參與這幾列波引起的振動，質(zhì)點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和。
知識回顧：
2．波的干涉(1)定義：頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列波疊加時，某些區(qū)域的振動總是加強，某些區(qū)域的振動總是減弱的現(xiàn)象。(2)穩(wěn)定干涉條件①兩列波的頻率必須相同。②兩個波源的相位差必須保持不變。(3)一切波都能夠發(fā)生干涉，干涉是波特有的現(xiàn)象。
一、多普勒效應(yīng)
飛機飛近時，轟鳴聲越來越尖銳；
飛機飛遠時，轟鳴聲越來嘶啞。
聽飛機聲音的變化
（頻率高）
（頻率低）
列車靠近時，鳴笛聲越來越尖銳；
列車遠離時，鳴笛聲越來越低沉。
（頻率高）
（頻率低）
聽火車聲音的變化
一、多普勒效應(yīng)
1.多普勒效應(yīng)：
由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)。
奧地利物理學(xué)家多普勒（1803——1853）
這種現(xiàn)象是奧地利物理學(xué)家多普勒在1842年最先發(fā)現(xiàn)的。
2.多普勒效應(yīng)是波特有的現(xiàn)象。
不僅機械波，電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應(yīng)。
（1）波源頻率f：
波源單位時間內(nèi)的振動次數(shù)
（2）接收器的接收頻率f ′ :
觀察者單位時間接收到的完整波數(shù)目，決定聽到音調(diào)的高低
二、多普勒效應(yīng)的解釋
1.基本概念
多普勒效應(yīng)是觀察者接收到的波的頻率發(fā)生了變化，而波源發(fā)出的波的頻率并沒有改變。
當(dāng)波源與觀察者有相對運動時，如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大；如果二者相互遠離，觀察者接收到的頻率減小。
2.多普勒效應(yīng)的實質(zhì)：
二、多普勒效應(yīng)的解釋
單位時間內(nèi)觀察者數(shù)得的人數(shù)與實際通過的人數(shù)相同。
單位時間內(nèi)觀察者數(shù)得的人數(shù)變多。
單位時間內(nèi)觀察者數(shù)得的人數(shù)變少。
模擬實驗：
f測>f源
f測< f源
f測=f源
演示實驗：
3 .多普勒效應(yīng)的現(xiàn)象：
（1）觀察者與波源均相對于介質(zhì)靜止時：
（2）觀察者與波源相互接近時：
（3）觀察者與波源相互遠離時：
S
A
B
A
S
B
A
S
觀察者朝波源運動時
觀察者遠離波源運動時
觀察者與波源相對靜止時
三、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用
1.交通警察利用多普勒效應(yīng)測速。
雷達測速儀：交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波（通常是紅外線），波被運動的汽車反射回來時，接收到的頻率發(fā)生變化，由此可指示汽車的速度。
2.用多普勒效應(yīng)測量其它星系向著還是遠離地球運動的速率。
宇宙中的星球都在不停地運動。測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率，然后跟地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度。
哈勃望遠鏡
拍攝星系
3.醫(yī)用“彩超”
醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度。這種方法俗稱“彩超”，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變。
4.軍事應(yīng)用：脈沖多普勒雷達，多譜勒導(dǎo)航儀
中國的殲20第五代隱身戰(zhàn)機
中國的武直19武裝直升機
小結(jié)：
練一練：
1.為了理解多普勒效應(yīng)，可以設(shè)想一個拋球的游戲（圖 3.5-5）。設(shè)想甲每隔1s向乙拋一個球，如果甲、乙都站著不動，乙每隔1s接到一個球。如果甲拋球時仍然站著不動，而乙以一定速度向甲運動，這時乙接球的時間間隔是否還是1s？如果乙靠向甲的速度增大，乙接球的時間間隔是否會有變化？
練一練：
2. 火車上有一個聲源發(fā)出頻率一定的樂音。當(dāng)火車靜止、觀察者也靜止時，觀察者聽到并記住了這個樂音的音調(diào)。以下哪種情況中，觀察者聽到這個樂音的音調(diào)比原來低？請解釋原因。
A. 觀察者靜止，火車向他駛來
B. 觀察者靜止，火車離他駛?cè)?br/>C. 火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運動
D. 火車靜止，觀察者乘汽車遠離火車運動
感謝傾聽

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