3.5多普勒效应 课件 (共15张PPT)

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3.5 多普勒效应
第三章 机械波
一、多普勒效应
仔细听声音，除音量大小以外，还有什么变化吗？
多普勒效应：
当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化的一种现象。
1.波源移动
2.观测者移动
一、多普勒效应
某时刻发出的波，以波源此刻位置为圆心的圆弧上，但是如果波源在移动，那么各波峰圆就不再是同心圆了。
波源靠近观测者
偏小
波源远离观测者
偏大
为观测者接收到的频率
二、多普勒效应的解释
1.波源在移动
二、多普勒效应的解释
2.观测者在移动
发生多普勒效应的条件：
当波源与观察者有相对运动时，且距离发生改变。
（1）如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；
（2）如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。
1、在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化。
二、多普勒效应的解释
2、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。
(2021·兰州一中期中)关于多普勒效应，下列说法正确的是
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，观察者接收到的频率发生了变化
C.当观察者和波源速度相同时，会发生多普勒效应
D.只有声波才能发生多普勒效应
频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u＜v)，f表示接收器接收到的频率.若u增大，则
A.f增大，v增大 B.f增大，v不变
C.f不变，v增大 D.f减小，v不变
二、多普勒效应的解释
二、多普勒效应的解释
超音速飞机
二、多普勒效应的解释
音爆
测速仪
交警向行驶中的车辆发出频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率的变化的多少就能知道车辆的速度。
三、多普勒效应的应用
彩超
医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率的变化就能知道血流的速度。可以检测肝、脑、眼底血管的病变。
三、多普勒效应的应用
水下多普勒测速仪
多普勒水流测速仪
利用多普勒测速仪，还可以测量水在海底的流速， 为养殖场寻找适合贝类生长的场所。
宇宙中的星体都在不停的运动，怎么知道它们靠近我们还是远离我们呢？
测量星体上某些元素发出光波的频率，然后对比地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星体是靠近或远离我们的速度了。
四、光波的多普勒效应
光谱红移 —— 膨胀中的宇宙
四、光波的多普勒效应
接收到的光的频率变低，波长变长，向红端偏移，称为红移；
接收到的光的频率变高，波长变短，向蓝端偏移，称为蓝移；
(多选)(2022·太原五中月考)关于多普勒效应的应用，下列说法中正确的是
A.发现星系谱线的“红移”现象
B.利用多普勒效应可以从火车的鸣笛声中判断其运动方向
C.利用多普勒效应可以判断遥远的天体相对地球的运动速度
D.目前在技术上人们只能利用声波发生的多普勒效应
四、光波的多普勒效应
汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制系统，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去.其使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度.若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则
A.当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同
B.当f＝f′时，表明前车一定处于静止状态
C.当f′>f时，表明前车在加速行驶
D.当f′四、光波的多普勒效应