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多普勒频移公式的单位_多普勒频移公式fd的推导
来源:互联网     时间:2023-05-22 21:10:38

1、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。

2、当观察者移动时也能得到同样的结论。


【资料图】

3、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。

4、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。

5、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。

6、同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。

7、 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。

8、而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。

9、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。

10、多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。

11、科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。

12、他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。

13、反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。

14、 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。

15、当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。

16、也加大了移动通信的复杂性。

17、在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。

18、在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。

19、比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上。

20、这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。

21、 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。

22、如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。

23、相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。

24、那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。

25、为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。

26、例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时,接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到4.74×10^14赫兹,这个数值大幅度地降移到红外线的频段。

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