(共31张PPT)
多普勒效应
点击下面的视频，注意听声调的变化。
Doppler
1803——1853（奥）
多普勒效应
1、现象(1842年发现)：当汽车向你驶来时，感觉音调变高；当汽车离你远去时，感觉音调变低（音调由频率决定，频率高音调高；频率低音调低）。
2、多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。
多普勒效应实验
多普勒效应的成因
声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。由于相对运动，声源的频率没有变化，而是观察者接收到的频率发生了变化。
多普勒效应的成因
波源和观察者没有相对运动时
波源和观察者没有相对运动时
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，故观察者接收到的频率f'等于波源的频率f
观察者朝波源运动时
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。
观察者远离波源运动时
观察者远离波源运动时
观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收到的频率减少。
B
A
S
波源朝观察者运动时
波源朝观察者运动时
观察者感觉到波变得密集，即波长减小，接收到的频率增大。
波源远离观察者运动时
波源远离观察者运动时
观察者感到波变得稀疏，即波长增大，接收到的频率减少。
水波的多普勒效应
总结
1、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；如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。
2、在观察者运动的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于观测到的波的速度发生改变（波的波长不变）。
3、在波源运动的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于观测到的波的波长发生改变（波的速度不变）。
1）观察者朝波源运动
2）观察者离波源运动
1、波源不动，观察者相对波源运动
多普勒效应中观测频率的计算
2、观察者不动，波源相对观察者运动
1）波源朝观察者运动
2）波源离观察者运动
多普勒效应的应用
多普勒效应是波动过程共有的特征，一切波（如电磁波和光波）都能发生多普勒效应。
应用1、雷达测速仪：交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波（通常是红外线），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。
多普勒效应的应用
应用2、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；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。
应用3、用多普勒效应测量其它星系向着还是远离地球运动的速率。
宇宙中的星球都在不停地运动．测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后跟地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度。
光波的多普勒效应
应用4、临床上应用:彩色多普勒超声诊断系统
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，测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度．这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。
应用5、军事应用(E-3“望楼”
预警机)
脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪
1、关于多普勒效应，下列说法正确的是（
）
A．多普勒效应是由于波的干涉引起的
B．多普勒效应说明波源的频率发生改变
C．多普勒效应是由于波源与观察者之间
有相对运动而产生的
D．只有声波才可以产生多普勒效应
2、当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调（
）
A．变高
B．不变高
C．越来越沉
D．不知声速和火车车速，不能判断
课后练习
C
A
3、一辆汽车沿着与峭壁垂直的公路向峭壁驶去,当汽车与峭壁相距s=360m时,司机按响喇叭,经过2s,他听到了回声,求汽车行驶的速度。（V声=340m/s）
课后练习
20m/s
4、以速度u=20m/s奔驰的火车,鸣笛声频率为275Hz,已知常温下空气中的声速v=340m/s。
⑴当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？
⑵当火车驶去时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？
292Hz
课后练习
260Hz
5、一个观察者在铁路附近,当火车驶近时,他听到的汽笛声频率为f1=440Hz,当火车驶远时，他听到的频率为f2=392Hz,在大气中声音速度为330m/s,求火车的速度？
课后练习
19m/s
