淺析聲波的多普勒效應

1、淺析聲波的多普勒效應淺析聲波的多普勒效應在日常生活和工程技術方面，多普勒效應的應用非常廣泛，如測定遙遠天體相對地球的運動速度，人造地球衛(wèi)星的運動情況，流體的流動，潛艇的速度，還可應用于報警，檢查車速，醫(yī)學診斷等筆者在此對聲波的多普勒效應討論簡介如下：一、什么是多普勒效應在日常生活中，我們有過這樣的經驗，在鐵路旁聽行駛中火車的汽笛聲，當火車鳴笛而來時，人們會聽到汽笛聲的音調變高相反，當火車鳴笛而去時，人們則聽到汽笛聲的音調變低像這樣由于波

2、源或觀察者相對于介質有相對運動時，觀察者所接收到的波頻率有所變化的現(xiàn)象就叫做多普勒效應這種現(xiàn)象是奧地利物理學家多普勒（1803～1853）于1842年首先發(fā)現(xiàn)的，因此以他的名字命名二、多普勒效應的演示實驗在上述火車鳴笛的例子中，實際上火車鳴笛的頻率并沒有改變，而是由于聲源和觀察者之間有相對運動，使人耳接收到聲音的頻率發(fā)生了變化，所以人耳聽到汽笛的音調發(fā)生了變化為了說明這個問題，我們可以用水波代替聲波（都是機械波），做如下演示實驗圖1在盛

3、有清水的大水槽中，以一端粘有直徑約為8ｍｍ的石蠟球的細彈簧作為彈簧單振子，使單振子與水面接觸，如圖1所示若使單振子沿豎直方向周期性地上下?lián)舸蛩妫@時，水面上就形成向四周傳播的周期性同心圓波若將振動著的單振子在水面上向右平移、便可看到從振源中心到右槽壁間的波紋變密、波長縮短，右壁接收圓波的頻率變大，而振源中心到左槽壁的波紋變疏，波長增大，左槽壁接收圓波的頻率變小，波形如圖2所示（做該實驗時，水槽盡量大些，為減少反射波的影響，可用多層紗布

4、條縫疊在一起，掛在水槽壁內，以吸收傳到槽壁的圓波）圖2該實驗儀器結構簡單，易于取材，制作簡便，便于操作，直觀性強，可信度高，具有較好的實驗效果實驗結果表明，單振子（振源）本身的頻率并沒有改變，而是水槽壁（接收者）接收的水波的頻率發(fā)生了變化，這就與上述火車鳴笛的情況相類似了通過該實驗的演示，我們就不難理解波的多普勒效應了三、聲波多普勒效應的理論分析結合教材的闡述，我們還知道，當波源與觀察者有相對運動時，如果二者相互接近，觀察者接收到波的頻

5、率增大；如果二者遠離，觀察者接收到波的頻率減小對于這種變化關系，下面筆者由淺入深地分三種情況針對聲波做如下討論天體正在以一定的速度離我們遠去；有經驗的鐵路工人可以根據火車的汽笛聲判斷火車的運行方向及快慢；交通指揮系統(tǒng)可以根據電磁波的多普勒效應，指示出汽車的位置及速度在軍事上，可以判定導彈、潛艇的運行方向及速度大小；在天文學上可以測定人造衛(wèi)星或星球相對地球的運行速度；在醫(yī)學上，可以利用超聲波的多普勒效應對心臟跳動情況進行診斷總之，多普勒效