多普勒原理,多普勒效应原理
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多普勒效应原理
1、所谓多普勒效应就是,当声音,光和无线电波等振动源与观测者以相对速度V相对运动时,观测者所收到的振动频率与振动源所发出的频率有所不同。因为这一现象是奥地利科学家多普勒最早发现的,所以称之为多普勒效应。多普勒雷达就是利用多普勒效应进行定位,测速,测距等工作的雷达。
2、由多普勒效应所形成的频率变化叫做多普勒频移,它与相对速度V成正比,与振动的频率成正比。
3、脉冲多普勒雷达的工作原理可表述如下:当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时,如遇到活动目标,回波的频率与发射波的频率出现频率差,称为多普勒频率。根据多普勒频率的大小,可测出目标对雷达的径向相对运动速度;根据发射脉冲和接收的时间差,可以测出目标的距离。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线,滤除干扰杂波的谱线,可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强,能探测出隐蔽在背景中的活动目标。
多普勒原理
多普勒原理是指,当一个物体相对于观察者发生运动时,观察者感受到的其频率发生变化的现象。当源与观察者靠近时,波长缩短,频率增加;而当源与观察者远离时,波长增加,频率减小。
多普勒效应在日常生活中有很多应用。例如,当警车向我们靠近时,我们会听到警笛声音越来越高;而当警车远离我们时,声音也即起下降。又如,当卫星绕地球运行时,地球上的观测者会感受到卫星发射的信号频率发生变化。
多普勒原理的应用十分广泛,其中最为显著的就是医学领域中的超声波检查。当超声波探头向患者发送声波时,声波会在患者体内反弹,探头接收到这些声波信号后,计算机会根据多普勒原理计算出血流速度和心脏血流量,这可以帮助医生对病情做出更准确的判断和诊断。
多普勒原理是一种重要的物理现象,其应用涉及到了多个领域,不仅拓宽了人们的认识,还对科技创新和社会发展带来了巨大的推动力。
多普勒现象的发现过程:
多普勒现象最早是由奥地利物理学家多普勒(Christian Doppler)在1842年发现并提出的。多普勒的实验是在瑞士的一座教堂里进行的。
多普勒在观察由一节火车发出的喇叭声,发现当火车靠近时,声音变高了,而当火车离开时,声音变低了。其认为这种现象是因为当物体接近时,声波垂直于火车前进方向追上火车发出声音的频率更高,当物体远离时,声波垂直于火车前进方向落后于火车发出声音的频率更低。
多普勒通过实验验证了这种理论,为后来的科学研究奠定了基础。多年以后,这个原理还被广泛应用于天文学和医学领域中,例如在医学领域使用超声波对人体进行成像,以及天文学中使用多普勒效应确定星系的运动速度等。
多普勒效应的原理是什么
多普勒效应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);当运动在波源后面时,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(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。
多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:
当观察者走近波源时观察到的波源频率为(c+v)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(c-v)/λ。
一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。
如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。
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