第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
1
发射频率
s?
接收频率
人耳听到的声音的频率与声源的频率一定相同吗？
s?
讨论第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
2
一 波源不动,观察者相对介质以 运动
0v
第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
3
接收频率 —— 单位时间内观测者接收到的振动次数或完整波数,
只有波源与观察者相对静止时才相等,
发射频率
s?
接收频率
s?
第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
4
观察者接收的频率
uu 0' v
观察者 向 波源运动观察者 远离 波源运动
u
u 0' v
第十章 波动
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5
二 观察者不动,波源相对介质以 运动
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
6
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
7
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u波源 向 观察者运动观察者接收的频率波源 远离 观察者运动
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第十章 波动
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三 波源与观察者同时相对介质运动
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s
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v
v
u
u
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观察者 向 波源运动 +,远离 -
波源 向 观察者运动 -,远离 +
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
9
若波源与观察者不沿二者连线运动
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0
'
''
v
v
u
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
10
当 时，所有波前将聚集在一个圆锥面上，波的能量高度集中形成 冲击波 或激波,如核爆炸、超音速飞行等,
usv
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1P
2P
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
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(5)卫星跟踪系统等,
(1)交通上测量车速；
(2)医学上用于测量血流速度；
(3)天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论；
(4)用于贵重物品、机密室的防盗系统；
多普勒效应的应用第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
12
例 1 A,B 为两个汽笛，其频率皆为 500
Hz,A 静止,B 以 的速率向右运动,
在两个汽笛之间有一观察者 O，以 的速度也向右运动,已知空气中的声速为,求：
(1)观察者听到来自 A的频率；
(2)观察者听到来自 B的频率；
(3)观察者听到的拍频,
A O B
Ov? sB
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1sm60
1sm30
1sm330
第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
13
s
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v
v
u
u
(1)已知
Hz5.454500330 30330'
解
-1sBsA-1 sm60,0,sm330 vvu
A O B
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
14
Hz5.461500
60330
30330
(3) 观察者听到的拍频
Hz7
(2)观察者听到来自 B的频率
A O B
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
15
例 2 利用多普勒效应监测车速，固定波源发出频率为 的超声波，当汽车向波源行驶时，与波源安装在一起的接收器接收到从汽车反射回来的波的频率为,
已知空气中的声速,求 车速,
kH z100
kH z110"
1sm330u
0v
第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
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解 (1)车为接收器
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车速 1
s0 hkm8.56"
"
u
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(2)车为波源 '"
s
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
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例 3 利用多普勒效应测飞行的高度,飞机在上空以速度 沿水平直线飞行,发出频率为 的声波,当飞机越过静止于地面的观察者上空时,观察者在 4s 内测出的频率由 降为
,已知声波在空气中的速度为
,试求飞机的飞行高度 h.
1s sm200v
Hz00020
Hz40021
Hz6 0 012
1sm330u
第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
18
解 如图，飞机在 4s内经过的距离为 AB
c o ssvv?AC?c o ssvv?BC
1s sm200v Hz00020
Hz40021 Hz6 0 012 1sm330u
已知 求 h
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A B
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第十章 波动
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2 7 5.0co s
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第十章 波动物理学第五版
20
10-2 平面简谐波的波函数
10-3 波的能量 能流密度
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉本章目录选择进入下一节：
10-5 驻波
10-6 多普勒效应
10-7 平面电磁波
10-6 多普勒效应物理学 第五版
1
发射频率
s?
接收频率
人耳听到的声音的频率与声源的频率一定相同吗？
s?
讨论第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
2
一 波源不动,观察者相对介质以 运动
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
3
接收频率 —— 单位时间内观测者接收到的振动次数或完整波数,
只有波源与观察者相对静止时才相等,
发射频率
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接收频率
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第十章 波动
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4
观察者接收的频率
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观察者 向 波源运动观察者 远离 波源运动
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第十章 波动
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5
二 观察者不动,波源相对介质以 运动
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
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三 波源与观察者同时相对介质运动
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观察者 向 波源运动 +,远离 -
波源 向 观察者运动 -,远离 +
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若波源与观察者不沿二者连线运动
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第十章 波动
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当 时，所有波前将聚集在一个圆锥面上，波的能量高度集中形成 冲击波 或激波,如核爆炸、超音速飞行等,
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
11
(5)卫星跟踪系统等,
(1)交通上测量车速；
(2)医学上用于测量血流速度；
(3)天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论；
(4)用于贵重物品、机密室的防盗系统；
多普勒效应的应用第十章 波动
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例 1 A,B 为两个汽笛，其频率皆为 500
Hz,A 静止,B 以 的速率向右运动,
在两个汽笛之间有一观察者 O，以 的速度也向右运动,已知空气中的声速为,求：
(1)观察者听到来自 A的频率；
(2)观察者听到来自 B的频率；
(3)观察者听到的拍频,
A O B
Ov? sB
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第十章 波动
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第十章 波动
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(3) 观察者听到的拍频
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(2)观察者听到来自 B的频率
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
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例 2 利用多普勒效应监测车速，固定波源发出频率为 的超声波，当汽车向波源行驶时，与波源安装在一起的接收器接收到从汽车反射回来的波的频率为,
已知空气中的声速,求 车速,
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第十章 波动
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16
解 (1)车为接收器
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第十章 波动
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例 3 利用多普勒效应测飞行的高度,飞机在上空以速度 沿水平直线飞行,发出频率为 的声波,当飞机越过静止于地面的观察者上空时,观察者在 4s 内测出的频率由 降为
,已知声波在空气中的速度为
,试求飞机的飞行高度 h.
1s sm200v
Hz00020
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Hz6 0 012
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第十章 波动
10-6 多普勒效应物理学 第五版
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解 如图，飞机在 4s内经过的距离为 AB
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1s sm200v Hz00020
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第十章 波动
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2 7 5.0co s
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10-2 平面简谐波的波函数
10-3 波的能量 能流密度
10-4 惠更斯原理 波的衍射和干涉本章目录选择进入下一节：
10-5 驻波
10-6 多普勒效应
10-7 平面电磁波
