《普通物理学》课程教学资源（PPT课件）第十一章 机械波和电磁波 11-9 多普勒效应

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§11-9多普勒效应 一、机械波的多普勒效应 火车靠近 让贰不意道回退此

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AAA 发射频率V 接收频率VR 多普勒效应：波源或观察者相对于介质运动，使 观察者接收到的波的频率发生变化的现象。 明确几个概念 1波源的频率Vs 4波源的速度Vs 2接收器接收到的频率VR 5接收器的速度V 3波的频率V 6波速u 让美觉返司退

上页 下页 返回 退出 发射频率  s s R 接收频率  R  =? 多普勒效应：波源或观察者相对于介质运动，使 观察者接收到的波的频率发生变化的现象。 明确几个概念 2 接收器接收到的频率  R 1 波源的频率  s 3 波的频率 4 波源的速度 vs 5 接收器的速度 vR 6 波速u

1.波源不动，观察者以速度v相对于介质运动 波源速度vs=O,观察者向波源运动的速度为v(>O) i 上美不家返可退此

上页 下页 返回 退出 1. 波源不动，观察者以速度vR相对于介质运动 波源速度vS = 0，观察者向波源运动的速度为vR(> 0 )

观察者接收到的频率： 观察者向波源运动 u+坚=u+yR= u+vRv 几 u/n u V-Vs u 观察者远离波源 VR= u-YRVe u 观察者相对波源运动时 u士VR 若观察者接近波源 1/ u VR为正，远离为负 觉子觉道司退欢

上页 下页 返回 退出 观察者接收到的频率： u vR u / n + = 观察者向波源运动  = s R u v u   + R s = u v   + = R R u vR u  + = 观察者远离波源 u v u   − = R R s 观察者相对波源运动时 u v u    = R R s 若观察者接近波源  R 为正，远离为负

2.观察者不动，波源相对介质以速度V、运动 年 女美子元返可退欢

上页 下页 返回 退出 2. 观察者不动，波源相对介质以速度 vs 运动

观察者接收到的频率 波源向观察者运动 =元-7=(u-y)T=w-y Vw= VR=Vw -V 'u-y。 让美下觉返司速此

上页 下页 返回 退出   A s s' s vT    = −v Ts 波源向观察者运动 观察者接收到的频率 = − ( ) u v Ts u v  − = s s u ν ν u v = − R s s u u u v    = =  − w s s   R w =

u 波源远离观察者 VR u+vs 波源相对观察者运动时 若波源接近观察者 R u千Vs Vs为正，远离为负 3.波源与接收器同时相对介质运动 u±VR 观察者接收到的频率 VR V u千Vs 波源和观察者相向运动时。和Vs均取正值 波源和观察者相背运动时？和's均取负值 元不素道回退埃

上页 下页 返回 退出 3. 波源与接收器同时相对介质运动 u v u v    = R R s s 观察者接收到的频率 波源和观察者相向运动时 vR v 和 S 均取正值 波源和观察者相背运动时 vR v 和 S 均取负值 波源远离观察者 u ν ν u v = + R s s u ν ν u v =R s s 波源相对观察者运动时 若波源接近观察者  s 为正，远离为负

例题11-12利用多普勒效应监测车速，固定波源发出 频率为y=100kHz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v"=110kHz。已知空气中的声速为u=330ms 求车速。 解：(1)车为接收器n'=了 u (2)车为波源ni u u-Vs u-Vs 车速== V"-V u=56.8kmh v"+V 王觉下元菠面：退收

上页 下页 返回 退出 " =110kHz 1 u 330ms− 的频率为 。已知空气中的声速为 = R v 解：（1）车为接收器 u vR ' u n n + = 例题11-12 利用多普勒效应监测车速，固定波源发出 求车速。 频率为  =100kHz 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 （2）车为波源 S u u v n n ⅱ= ? - v u u v  + = − R S 车速 v v =R S 1 56.8 − u = kmh     + − = "

二、电磁波的多普勒效应 电磁波的传播不依赖弹性介质，波源和观测者之 间的相对运动速度决定了接听到的频率。电磁波以 光速传播，在涉及相对运动时应考虑相对论时空变 换关系。 当波源和观测者在同一直线上运动时，得到 C+V R c-v V一波源和接收器之间相对运动的速度

上页 下页 返回 退出 电磁波的传播不依赖弹性介质，波源和观测者之 间的相对运动速度决定了接听到的频率。电磁波以 光速传播，在涉及相对运动时应考虑相对论时空变 换关系。 当波源和观测者在同一直线上运动时，得到 c v v v c v + = − R S 二、电磁波的多普勒效应 v— 波源和接收器之间相对运动的速度