多普勒效应

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了多普勒效应相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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,几年后才用测量的数据去验证。假设原有波源的波长为λ,波速为u,观察者移动速度为v(以下分析方法不适用于光波,光波的多普勒效应见下文):

当观察者走近波源时观察到的波源频率为

     u*u/λ(u-v)

,反之则观察到的波源频率为

u*u/λ(u+v)

一个常被使用的例子是光,当恒星接近观察者时,其发出的光的颜色会比平常更蓝。天文学家可以在恒星经过时看出光颜色的变化。

如果把光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。而在你后面的光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。

产生原因:光源完成一次全振动,向外发出一个波长的波,频率表示单位时间内完成的全振动的次数因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数,而观察者看到的光的颜色,是由观察者接受到的频率,即单位时间接收到的完全波的个数决定的。当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的频率会改变。在单位时间内,观察者接收到的完全波的个数增多,即接收到的频率增大。同样的道理,当观察者远离波源,观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少,即接收到的频率减小。

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