如何利用多普勒效应测量声速和运动物体速度
交警向行驶中的车辆发射已知频率的超声波,测量反射波的频率 。根据反射波的频率变化,可以知道车辆的速度 。观测者与光源的频率关系为(此公式不适用于光波,光波的多普勒效应见下文):观测频率;发射源于介质中的原始发射频率;是波在介质中的传播速度;是观察者的移动速度;如果靠近发射源,前面操作符号为#,否则为-#;是发射器的移动速度 。如果靠近观察者,前面的算子符号是-号,否则是-号 。通过这个公式,我们知道了为什么火车靠近你时音调会发生变化:公式中的分子是声音传播速度与观察者速度之和(vv0),分母是声音传播速度与火车速度之差(v-vs),然后乘以声源的原始频率 。观察者接收到的频率高于火车汽笛的原始频率,因此火车汽笛的音调变高 。反之,当观察者远离火车时,分子减法变小,分母加法变大,计算出的频率变得低于火车汽笛的原始声音频率,因此听到的音调变低 。扩展多普勒效应是指当声源和听者相对运动时,会感觉到某种频率的声音的音调会发生变化 。1842年,奥地利物理学家克里斯汀约翰多普勒(KristenJohannDoppler)发表了一篇论文,描述了一种他认为一定存在但需要进一步论证的现象,即多普勒效应 。多普勒指出,如果假设声速非常慢,那么运动中的发声体就会发生这种情况:当发声体接近一个观测点时,人们发现声波被声源(即发声体)本身的速度“挤压在一起”;同样,当发声体在远处后退时,声波也会发散 。即当发声体向前运动时,声波的“挤压”在观测点附近形成一些波长更短、频率更高的声波;当发声体后退时,会形成一些相对频率较低的声波 。在多普勒论文发表后的第三年,人们对他的理论进行了实验 。他们接近、经过并离开一个火车站,火车上有15名号手 。这些号手在火车上一直吹着同样的长音 。事实证明,多普勒的理论是正确的:火车上的人听到的是一个连续的长音,火车站上的人听到的是比这个长音更高的音;当火车离开火车站时,车站的人们听到一种比真实声音更低的声音 。来源:百度百科-多普勒效应
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光的多普勒效应有何应用
当我们站在火车站的站台上,火车鸣笛疾驰而过时,我们会有两种不同的感受 。火车向我们驶来时,汽笛声越来越大,——的频率增加;火车离我们而去,笛声越来越深,——的频率降低 。当发声物体相对于接收声音的观察者运动时,虽然发声物体的频率始终不变,但观察者接收到的频率却发生了变化 。这一现象是奥地利物理学家ChristianDoppler在1842年发现的,后人称之为“多普勒效应” 。多普勒效应不仅适用于声波,也适用于光波 。当光源快速向我们移动时,发出的光会“蓝移”,频率增加;相反,当光源离开我们时,发出的光会“红移”,频率会降低 。天文学家经常轮流使用多普勒效应:将一颗恒星发出的光谱与正常光谱进行比较,如果谱线“蓝移”,则说明这颗恒星正向我们走来;如果谱线“红移”,就说明这颗恒星已经离开我们了 。而且根据“蓝移”和“红移”的大小,也可以估算出恒星的移动速度 。
有哪些利用多普勒效应的例子?
如下:多普勒效应在日常生活中的应用大多是测量物体(如汽车)的速度,而太阳物理观测中使用的多普勒成像仪可以给出太阳表面等离子体的速度分布 。它利用光的多普勒效应测量等离子体沿视线(视线: LOS)的运动 。测量速度的原理是通过比较观察到的谱线与原子能级跃迁发射线的偏差来估算沿视线方向的速度 。太阳的大气是高温等离子体,等离子体中的原子会发生能级跃迁,释放出特定频率的光子,形成许多谱线 。这些谱线的理论中心位置可以由原子物理中的能级跃迁给出,测量和拟合的光谱与理论中心位置之差就是所谓的多普勒频移 。医用声波的多普勒效应也可以用于医学诊断,也就是我们通常所说的彩色多普勒超声 。简单来说,彩色多普勒超声就是高清黑白b超加彩色多普勒 。先说超声移频诊断,也就是b超 。这种方法应用了多普勒效应的原理 。当声源和接收器(即探头和反射器)之间存在相对运动时,回波的频率发生变化,这种变化称为频移 。二维超声包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像 。
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如何利用多普勒效应测量汽车行驶的速度?
根据你的问题,你想用多普勒效应来测量汽车的速度 。可以通过以下方法做到:1 。先从里程表射出一束光线,然后打在车上,再回到里程表 。速度计中的微处理器将返回的波长与原始波长进行比较 。返回波长越短,移动的汽车速度越快 。2.然后用测速仪两次发出的脉搏波和测速仪接收到的脉搏波之间的时间除以2,然后求差值,乘以声速 。是汽车连续两次接收到脉搏波的距离 。3.最后,用这个距离除以汽车接收到脉搏波的时间差,就是汽车的速度 。
【多普勒效应概念 如何利用多普勒效应,多普勒效应是什么】多普勒效应的具体应用举例?请不要太复杂,
简单实用的例子一、雷达测速仪检查机动车速度的雷达测速仪也是利用这种多普勒效应 。交通警向行进中的车辆发射频率已知的电磁波,通常是红外线,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度.装有多普勒测速仪的警车有时就停在公路旁,在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上 。二、多普勒效应在医学上的应用在临床上,多普勒效应的应用也不断增多,近年来迅速发展起超声脉冲Doppler检查仪,当声源或反射界面移动时,比如当红细胞流经心脏大血管时,从其表面散射的声音频率发生改变,由这种频率偏移可以知道血流的方向和速度,如红细胞朝向探头时,根据Doppler原理,反射的声频则提高,如红细胞离开探头时,反射的声频则降低 。三、宇宙学研究中的多普勒现象20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离地球而去 。1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律:星系的远离速度v与距地球的距离r成正比,即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变小. 由此推知,宇宙结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物 。因而1948年伽莫夫(G. Gamow)和他的同事们提出大爆炸宇宙模型 。20世纪60年代以来,大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受,以致被天文学家称为宇宙的”标准模型”。多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能,这只要分析一下接收到的光的频谱就行了 。1868年,英国天文学家W. 哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度),得出了46 km/s的速度值 。
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简述多普勒效应及其应用简单讲,就是信号源相对于观测点做运动时,观测到的信号频率会随着信号源的移动速度和角度的不同而发生变化 。这个频率的展宽或是缩减(频率变化),就叫做多普勒频率 。超声测血液流速就是利用了多普勒效应 。生活中也有实例,火车开过的时候,离的越近,汽笛的声音越粗,开的越远,声音越尖锐,这就是由于火车的移动,导致我们观测到的汽笛声频率发生了变化 。
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