什么是多普勒效应? 定义和例子

什么是多普勒效应? 多普勒效应是观察者由于源的运动而引起的波频率变化。

这里说了三件重要的事情。

  • 频率变化
  • 源的运动
  • 观察者

这三件事必须在多普勒效应中到位。 由于频率的变化或多普勒效应发生在运动时,让我们首先讨论波源不运动时的频率。

情况#1

要创建这种情况,我们可能会使用一个虫子,一个介质(水)和两个观察者。

如果水中的虫子没有移动,而只是在固定位置摆动,则产生的波浪看起来就像您在上面看到的那样。 波峰是同心圆。

为什么波的波峰是同心圆? 这是因为波的速度在所有方向上都是相同的。

还假设波峰之间的距离相同。 当虫子以恒定的频率在水中摆动时,就会发生这种情况。

波将以相同的频率到达观察者 A 和观察者 B。

情况#2

如果 bug 现在向观察者 B 移动会发生什么? 由于虫子现在正在移动,因此波浪的圆圈或波峰将不再在同一位置形成。 由于虫子正在向观察者 B 移动,因此圆圈将越来越靠近观察者 B。

多普勒效应

例如,当虫子位于圆圈的中心时,形成了最大的圆圈。 同样的道理,当虫子在最小圆的中心时,就形成了最小的圆。 现在,从图像中,您可以清楚地观察到以下内容。

波将比观察者 A 更快地到达观察者 B。

相对于观察者的位置,当虫子移动时,我们清楚地看到波的频率发生了变化。 这就是我们所说的多普勒效应。

现实生活中的多普勒效应是什么? 消防车发出的声波波峰

现实生活中的多普勒效应

上例中的多普勒效应是什么? 当消防车向您驶来时,多普勒效应很明显。

因为当消防车接近您时,声波波峰更频繁,警报器在您的耳边响亮。

然而,消防车一经过,警笛声就低了很多。 这是因为如上图所示,声波波峰的频率较低。



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