什么是多普勒效应

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什么是多普勒效应

多普勒效应简单讲，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。

在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移blue shift）；在运动的波源后面时，会产生相反的效应。

波长变得较长，频率变得较低（红移red shift）；波源的速度越高，所产生的效应越大。根据波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。



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多普勒效应简单讲，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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多普勒效应：
物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移blue shift）。

在运动的波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低（红移red shift）；波源的速度越高，所产生的效应越大。根据波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。




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多普勒效应公式：

观察者 (Observer) 和发射源 (Source) 的频率关系为：


说明：

1，


为观察到的频率；

2，


为发射源于该介质中的原始发射频率；

3，


为波在该介质中的行进速度；

4，


为观察者移动速度，若接近发射源则前方运算符号为 + 号, 反之则为 - 号；

5，


为发射源移动速度，若接近观察者则前方运算符号为 - 号，反之则为 + 号。

通过这个公式，我们就知道火车接近你的时候音调变化的原因：公式中分子是声音传播速度和观察者速度之和（v+v0），分母是声音传播速度和火车速度之差（v-vs），然后和声源原始频率（


）进行乘法运算。

观察者接受到的频率


比火车笛声的原始频率变高，所以听到的火车鸣笛音调变高。反之，当观察者和火车远离的时候，分子减法运算变小，分母加法运算变大，计算得到的频率比火车鸣笛的原始声音频率变低，故听到音调变低。

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声源和观测者存在着相对运动，当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调降低，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调升高。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。据实验结果证明这一比值越大，改变就越明显，这就是所说的多普勒效应。



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多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒（Christian Johann Doppler）而命名的，他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移blue shift）；在运动的波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低（红移red shift）；波源的速度越高，所产生的效应越大。根据波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。

恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度，除非波源的速度非常接近光速，否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。

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多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒（Christian Johann Doppler）而命名的，他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。

在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移blue shift）；在运动的波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低（红移red shift）；波源的速度越高，所产生的效应越大。根据波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。



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生活中有这样一个有趣的现象：当一辆救护车迎面驶来的时候，听到声音越来越高；而车离去的时候声音越来越低。你可能没有意识到，这个现象和医院使用的彩超同属于一个原理，那就是“多普勒效应”。

恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度，除非波源的速度非常接近光速，否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。

多普勒效应的含义：

物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移blue shift）。

多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波。科学家爱德文·哈勃（Edwin Hubble）使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。



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多普勒效应的发现原因：

1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天，他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车从远而近时汽笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时汽笛声变弱，音调变低。

他对这个物理现象感到极大兴趣，并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。

主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高；在运动的波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低（红移red shift）；波源的速度越高，所产生的效应越大。根据波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。




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多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括 电磁波。科学家 爱德文·哈勃（Edwin Hubble）使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。

他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低，即移向 光谱的红端，称为 红移，天体离开银河系的速度越快红移越大，这说明这些天体在远离银河系。反之，如果天体正移向银河系，则光线会发生 蓝移。

在移动通信中，当 移动台移向 基站时，频率变高，远离基站时，频率变低，所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然，由于日常生活中，我们移动速度的局限，不可能会带来十分大的频率偏移，但是这不可否认地会给移动通信带来影响。

多普勒效应
多普勒效应是波源和观察者有相对运动时观察者接受到的波的频率与波源发出不同频率的现象。远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细(即频率变高，波长变短），而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉（即频率变低，波长变长），就是多普勒效应的现象。这一现象最初是由奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。荷兰气象学家拜斯·巴洛特在1845年让一队喇叭手站在一辆从荷兰乌德勒支附近疾驶而过的敞篷火车上吹奏，他在站台上测到了音调的改变。这是科学史上最有趣的实验之一。
多普勒效应从19世纪下半叶起就被天文学家用来测量恒星的视向速度。现在多普勒效应已经被广泛地用来观测天体和人造卫星的运动。


多普勒效应，为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高；在运动的波源后面时，会产生相反的效应。




波长变得较长，频率变得较低；波源的速度越高，所产生的效应越大。根据波红移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。通过计算出的速度，可以运用到生活中去，运用物理知识造福生活。



拓展资料：
在移动通信中，当 移动台移向基站时，频率变高，远离基站时，频率变低，所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。

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多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。
他认为声波频率在声源移向观察者时变高,而在声源远离观察者时变低。一个常被使用的例子是火车,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。
把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动是更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。

多普勒效应是波源和观察者有相对运动时，观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细（即频率变高，波长变短），而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉（即频率变低，波长变长），就是多普勒效应的现象，同样现象也发生在私家车鸣响与火车的敲钟声。

这一现象最初是由奥地利物理学家多普勒1842年发现的。荷兰气象学家拜斯·巴洛特在1845年让一队喇叭手站在一辆从荷兰乌德勒支附近疾驶而过的敞篷火车上吹奏，他在站台上测到了音调的改变。这是科学史上最有趣的实验之一。

多普勒效应从19世纪下半叶起就被天文学家用来测量恒星的视向速度。现已被广泛用来佐证观测天体和人造卫星的运动。

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具有波动性的光也会出现这种效应，它又被称为多普勒-斐索效应。因为法国物理学家斐索（1819~1896年）于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释，指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法。光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化。如果恒星远离我们而去，则光的谱线就向红光方向移动，称为红移；如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为蓝移。

多普勒效应：波源和观察者有相对运动时观察者接受到的波的频率与波源发出不同频率的现象。我们用f表示波源频率，用F表示观察者接受到的频率1.波源静止（1）当f=F时，观察者静止（2）当f>F时，观察者远离波源运动（3）当f<F时，观察者朝着波源运动
2.观察者静止（1）f<F,波源朝着观察者运动（2）f>F,波源远离观察者运动
例如：远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细(即频率变高，波长变短），而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉（即频率变低，波长变长），就是多普勒效应的现象。
要记住：相对运动是产生多普勒效应的关键

weiqing

路过，点赞，学习了啊