多普勒效应公式

时间:2024-03-07 07:52:41编辑:奇事君

多普勒效应公式

问题一:多普勒效应公式推导 设声源S,观察者L分别以速度Vs,Vl在静止的介质中沿同一直线同向运动,声源发出声波在介质中的传播速度为V,且Vs小于V,Vl小于V。当声源不动时,声源发现频率为f,波长为X的声波,观察者接受到的声波的频率为:
f'=(V-Vl)V/[(V-Vs)X]=(V-Vl)f/(V-Vs)
所以得 (1)当观察者和波源都不动时,Vs=0,Vl=0,由上式得f'=f
(2)当观察者不动,声源接近观察者时,观察者接受到的频率为
F=Vf/(V-Vs) 显然此时频率大于原来的频率

问题二:多普勒效应的公式 观察者 (Observer) 和发射源 (Source) 的频率关系为: 为观察到的频率; 为发射源于该介质中的原始发射频率;   为波在该介质中的行进速度;   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;   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:公式中分母是声音传播速度和观察者速度之和(v+v0),分子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,分母减法运算变小,分子加法运算变大,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。


多普勒效应计算公式

多普勒效应计算公式分为以下三种:1、纵向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线共线):f'=f[(c+v)/(c-v)]^(1/2),其中v为波源与接收器的相对速度。当波源与观察者接近时,v取正,称为“紫移”或“蓝移”。否则v取负,称为“红移”。2、横向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线垂直):f'=f(1-β^2)^(1/2),其中β=v/c。3、普遍多普勒效应(多普勒效应的一般情况):f'=f[(1-β^2)^(1/2)]/(1-βcosθ),其中β=v/c,θ为接收器与波源的连线到速度方向。多普勒效应是奥地利物理学家及数学家克里斯琴・约翰・多普勒于1842年提出。主要内容为:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象。具有波动性的光也会出现这种效应,又被称为多普勒-斐索效应。因为法国物理学家斐索,于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了这种效应测量恒星相对速度的办法。光波与声波的不同之处在于,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。

多普勒效应公式推导

多普勒效应公式推导:f’=\frac{n}{t}=\frac{v+v_人}{v-v_源}·f。多普勒效应公式推导:设声源S,观察者L分别以速度Vs,Vl在静止的介质中沿同一直线同向运动,声源发出声波在介质中的传播速度为V,且Vs小于V,Vl小于V。当声源不动时,声源发射频率为f,波长为X的声波,观察者接收到的声波的频率为:f'=(V+Vl)V/[(V-Vs)X]=(V+Vl)f/(V-Vs),所以得:1、当观察者和波源都不动时,Vs=0,Vl=0,由上式得f'=f。2、当观察者不动,声源接近观察者时,观察者接收到的频率为F=Vf/(V-Vs),显然此时频率大于原来的频率由上面的式子可以得到多普勒效应的所有表现。多普勒效应: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(或蓝)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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