《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）多普勒效应综合实验

1吉祥o多普勒效应综合实验1111拉/1福1111

多普勒效应综合实验

多普勒效应及应用田aA--?酒

多普勒效应及应用

吉祥多普勒1803.1853C.DOppler,奥地利物理学家他于1842年第一次论证了相互转动的双星系统所发射的光的频率的微小变化，继而又讨论了声源与观察者之间相对运动时，观察者所接收的声波频率的变化

奥地利物理学家, 他于1842年第一次论证 了相互转动的双星系统 所发射的光的频率的微 小变化，继而又讨论了 声源与观察者之间相对 运动时，观察者所接收 的声波频率的变化. 多 普 勒 C.DOppler，1803—1853

如果波源或观察者或两者都相对于介质1运动那么观察者接收到的频率与波源发出的频率就不相同。111钻票1这种现象叫做多普勒效应一一福酒.1

如果波源或观察者或两者都相对于介质 运动, 那么观察者接收到的频率与波源发出 的频率就不相同. 这种现象叫做多普勒效应

1多普勒效应的应用11交通上测量车速；1111112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；1115）卫星跟踪系统等1-111福11111酒1O11V11111

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

实验目的验证多普勒效应，并求声速(1)(2)利用多普勒效应测量物体运动过程中多个时间点的速度，香看速度一时间关系曲线，或调阅有关测量数据，即可得出物体在运动过程中的速度变化情况，可研究：1①自由落体运动，并由速度一时间关系直线的斜率求重力加速度；②简谐振动，可测量简谐振动的周期等参数，并与理论值比较；③匀加速直线运动，测量力、质量与加速度之间的关系，验证牛顿第二定律。福

实验目的 ▪ (1) 验证多普勒效应，并求声速； ▪ (2) 利用多普勒效应测量物体运动过程中多个时 间点的速度，查看速度－时间关系曲线，或调阅 有关测量数据，即可得出物体在运动过程中的速 度变化情况，可研究： ▪ ①自由落体运动，并由速度－时间关系直线的斜 率求重力加速度； ▪ ②简谐振动，可测量简谐振动的周期等参数，并 与理论值比较； ▪ ③匀加速直线运动，测量力、质量与加速度之间 的关系，验证牛顿第二定律

实验原理当波源和接收器之间有相对运动时，接收器接收到的波的频率与波源发出的频率不同的现象称为多普勒效应：波在波源移向接收器时接收频率变高，而在波源远离接收器时接收频率变低。一-生活中有哪些龍多普勒现象？企

实验原理 ▪ 当波源和接收器之间有相对运动时，接收 器接收到的波的频率与波源发出的频率不 同的现象称为多普勒效应：波在波源移向 接收器时接收频率变高，而在波源远离接 收器时接收频率变低。 生活中有哪些 多普勒现象？

如图所示5声源1接收器V2u±V cosαif=二u= V, cosα2沙式中f为声源发射频率,U为声速,为接收器运动速率，V为声源运动速率，α为声源与接收器连线与接收器运动方向之间的夹角，1α,为声源与接收器连线与声源运动方向之间的夹角

如图所示， 1 1 0 2 2 cos cos u V f f u V    = ▪ 式中 为声源发射频率，为声速，为接收器 运动速率，为声源运动速率，为声源与接 收器连线与接收器运动方向之间的夹角， 为声源与接收器连线与声源运动方向之间 的夹角。0 f u V1 V2 1 2

利用多普勒效应监测车速，固定波源发出频率为f =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 f"=110kHz.已知空气中的声速为u=330ms-,求车速．u+v稻景解1）车为接收器福uu+0u2）车为波源福u-uC福车速66.8km0-

f " 110kHz = 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 . 已知空气中的声速为 ， 求车速 . f =100kHz 1 330ms − u = 0 v  解 1）车为接收器 0 ' u f f u + = v 2）车为波源 s " ' u f f u = − v 0 s u f u + = − v v 车速 1 0 s " 56.8 km h " f f u f f − − = = =  + v v

监测车辆的速度电磁波的多普勒效应）中公路上用于监测车辆速度的监测器，由微波雷达发射器、探测器及数据处理系统等组成可以设想，当监测雷达发射频率为f的微波被速度向其运动的车辆所接收后，微波频率变化为f，即11花园1f'= f.[(c + 0)/(c - 0)]1/2福

监测车辆的速度 （电磁波的多普勒效应） 公路上用于监测车辆速度的监测器，由微 波雷达发射器、探测器及数据处理系统等组成. 1/ 2 0 f f  = + − [(c )/(c )] v v 可以设想，当监测雷达发射频率为 的 微波被速度 向其运动的车辆所接收后，微 波频率变化为 ，即 0 f f  v