多普勒效應(yīng)培訓(xùn)課件

1、球 面 波平 面 波 介質(zhì)中波動(dòng)傳輸?shù)礁鼽c(diǎn)都能夠看作是發(fā)射子波波源，而在其后任意時(shí)刻，這些子波包絡(luò)就是新波前.惠更斯原理O1多普勒效應(yīng)第1頁(yè) 波 衍 射 水波衍射 波在傳輸過(guò)程中碰到障礙物，能繞過(guò)障礙物邊緣，在障礙物陰影區(qū)內(nèi)繼續(xù)傳輸.波衍射2多普勒效應(yīng)第2頁(yè) 頻率相同、振動(dòng)方向平行、相位相同或相位差恒定兩列波相遇時(shí)，使一些地方振動(dòng)一直加強(qiáng)，而使另一些地方振動(dòng)一直減弱現(xiàn)象，稱(chēng)為波干涉現(xiàn)象.波干涉3多普勒效應(yīng)第3頁(yè)合振幅最大當(dāng)合振幅最小當(dāng)位相差 決定了合振幅大小.干涉位相差條件討 論4多普勒效應(yīng)第4頁(yè) 將合振幅加強(qiáng)、減弱條件轉(zhuǎn)化為干涉波程差條件，則有當(dāng)時(shí)（半波長(zhǎng)偶數(shù)倍）合振幅最大當(dāng)時(shí)（半波長(zhǎng)奇數(shù)倍

2、） 合振幅最小 干涉波程差條件5多普勒效應(yīng)第5頁(yè)駐 波 形 成 駐波是兩列振幅、頻率和傳輸速率都相同相干波在同一直線上沿相反方向傳輸時(shí)疊加而形成。6多普勒效應(yīng)第6頁(yè)7多普勒效應(yīng)第7頁(yè) 當(dāng)波從波疏介質(zhì)垂直入射到波密介質(zhì),被反射到波疏介質(zhì)時(shí)形成波節(jié). 入射波與反射波在此處相位時(shí)時(shí)相反, 即反射波在分界處產(chǎn)生 相位躍變，相當(dāng)于出現(xiàn)了半個(gè)波長(zhǎng)波程差，稱(chēng)半波損失.相位躍變（半波損失）8多普勒效應(yīng)第8頁(yè)10-6 多普勒效應(yīng)9多普勒效應(yīng)第9頁(yè)發(fā)射頻率接收頻率 人耳聽(tīng)到聲音頻率與聲源頻率相同嗎？討論10多普勒效應(yīng)第10頁(yè) 我們?cè)谌粘Ｉ钪邪l(fā)覺(jué)：當(dāng)高速行駛列車(chē)?guó)Q笛而來(lái)時(shí)候，人們會(huì)聽(tīng)見(jiàn)汽笛音調(diào)變高，即頻率變大；反

3、之，當(dāng)火車(chē)?guó)Q笛離去時(shí)，人們聽(tīng)到音調(diào)變低，即頻率變小。11多普勒效應(yīng)第11頁(yè) 假如波源或觀察者或二者都相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，那么觀察者接收到頻率與波源發(fā)出頻率就不相同了，多普勒在1842年對(duì)這種現(xiàn)象提出了物理學(xué)上解釋?zhuān)蚨环Q(chēng)為多普勒效應(yīng)。12多普勒效應(yīng)第12頁(yè)一 波源不動(dòng),觀察者相對(duì)介質(zhì)以 運(yùn)動(dòng)13多普勒效應(yīng)第13頁(yè) 接收頻率單位時(shí)間內(nèi)觀察者接收到振動(dòng)次數(shù)或完整波數(shù).只有波源與觀察者相對(duì)靜止時(shí)才相等.發(fā)射頻率接收頻率14多普勒效應(yīng)第14頁(yè) 接收頻率單位時(shí)間內(nèi)觀察者接收到振動(dòng)次數(shù)或完整波數(shù).15多普勒效應(yīng)第15頁(yè)觀察者接收頻率 觀察者向波源運(yùn)動(dòng)觀察者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動(dòng)16多普勒效應(yīng)第16頁(yè)二 觀察者不動(dòng),波

4、源相對(duì)介質(zhì)以 運(yùn)動(dòng)17多普勒效應(yīng)第17頁(yè)A18多普勒效應(yīng)第18頁(yè)波源向觀察者運(yùn)動(dòng)觀察者接收頻率 波源遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)A19多普勒效應(yīng)第19頁(yè)三 波源與觀察者同時(shí)相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)觀察者向波源運(yùn)動(dòng) +遠(yuǎn)離 - 波源向觀察者運(yùn)動(dòng) - 遠(yuǎn)離 + 20多普勒效應(yīng)第20頁(yè)若波源與觀察者不沿二者連線運(yùn)動(dòng)21多普勒效應(yīng)第21頁(yè) 當(dāng) 時(shí)，全部波前將聚集在一個(gè)圓錐面上，波能量高度集中形成沖擊波或激波，如核爆炸、超音速飛行等.這種現(xiàn)象稱(chēng)為聲爆或聲震。22多普勒效應(yīng)第22頁(yè)(5)衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)等.(1)交通上測(cè)量車(chē)速；(2)醫(yī)學(xué)上用于測(cè)量血流速度；(3)天文學(xué)家利用電磁波紅移說(shuō)明大爆炸理論；(4)用于珍貴物品、機(jī)密室防盜系統(tǒng)

5、；多普勒效應(yīng)應(yīng)用23多普勒效應(yīng)第23頁(yè) 例1 A、B 為兩個(gè)汽笛，其頻率皆為500 Hz，A 靜止，B 以 速率向右運(yùn)動(dòng). 在兩個(gè)汽笛之間有一觀察者O，以 速度也向右運(yùn)動(dòng). 已知空氣中聲速為 ,求：(1)觀察者聽(tīng)到來(lái)自A頻率；(2)觀察者聽(tīng)到來(lái)自B頻率；(3)觀察者聽(tīng)到拍頻.AOB24多普勒效應(yīng)第24頁(yè)(1)已知解 AOB25多普勒效應(yīng)第25頁(yè)(3) 觀察者聽(tīng)到拍頻(2) 觀察者聽(tīng)到來(lái)自B 頻率AOB26多普勒效應(yīng)第26頁(yè) 例2 利用多普勒效應(yīng)監(jiān)測(cè)車(chē)速，固定波源發(fā)出頻率為 超聲波，當(dāng)汽車(chē)向波源行駛時(shí)，與波源安裝在一起接收器接收到從汽車(chē)反射回來(lái)波頻率為 .已知空氣中聲速 ， 求車(chē)速. 27多普勒效應(yīng)第