也谈多普勒效应的叠加性

关于多普勒效应的叠加性,论文《弹性波相位不变性与平面弹性波变换》中指出：在相对论情形,多普勒效应不具有叠加性.本文不同意这一观点,通过澄清频率变换与多普勒效应的关系,引入效应因子和叠加性的定义,分别由相位不变原理和四维波矢的洛伦兹变换分析这一问题.所得结论为：相对论情形的多普勒效应仍具有叠加性.     

相对论多普勒效应公式的推导

本文把光波看成是光源周期性发出的光信号，利用洛仑兹交换得到了相对论多普勒效应的公式．这个方法与从电磁波的相位不变性出发的推导相比，比较直观且无须进行电磁波的相位不变性的证明．     

准洛伦兹变换与平面电磁波方程——多普勒效应

根据光速不变性和相对性原理,导出一对共轭变换．通过“比例中值定理”完成电磁场的洛伦兹变换．阐述了动系中平面电磁波方程和能流矢量共轭变换的形式．应用“相位不变性”原理讨论了多普勒效应光频的共轭变换,并借助于中值定理完成光频的洛伦兹变换．最后,引入爱因斯坦阐明的极隧射线实验来检验光频共轭变换及其推论的正确与否．     

电磁波相位不变性的推导

本文直接利用洛伦兹变换，导出电磁波四维波矢的变换关系，并以此为据导出电磁波的相位不变性。     

由相位不变性讨论光波的多普勒效应

本文从不同惯性系中波动相位的不变性出发，利用洛仑兹坐标变换式讨论光波的多普勒效应．     

正弦电磁波的相位不变性

国内外不少电动力学教科书都在不同程度上论及:通过测量电磁波的相位可以说明电磁波的相位不变性,企图给出相位不变性的实验基础.对此已有人提出了异议[1].我们还可以提出下述理由来支持他们的观点;从本质上来讲电磁波是量子波,量子力学认为纯粹的平面单色液是不存在的,而且量子波的相位是不可测量的.本文将指出,只要作为时空函数的物理量能够用正弦波展开,伴随着任意的线性齐次时空变换都会产生相应的相位不变性.因为电磁场的麦克斯韦方程组是洛仑兹不变的,所以正弦电磁波的相位是洛仑兹不变的,但是非正弦电磁波的洛仑兹不变量却是归一化序…     

也谈电磁波的相位不变性

本文利用光子的能量动量的洛伦兹变换关系，直接证明电磁波相位的不变性，方法简洁．     

多普勒效应测试仪的改进

为了解决电磁波多普勒效应在实验室演示的困难，采用单片机和一系列大规模集成电路设计了一种演示电磁波多普勒效应的测试仪器，分析了电磁波的多普勒效应原理，给出了该仪器的组成结构，介绍了该仪器铁特点。     

由相位不变原理讨论机械波的多普勒效应

本文从不同惯性系中波动相位不变性出发，利用伽利略坐标变换式讨论机械波的多普勒效应。     

超声多普勒诊断的原理分析

多普勒效应是波在介质中传播时发生的一种物理现象，当波源和观察者相对介质运动时，观察者接收到波的频率和波源发射波的频率是不同的．医学研究和临床诊断中使用的超声血流测量仪、超声心脏测量仪、超声胎心检查仪等设备，就是利用超声波的多普勒效应来检测相应的量．下面我们从物理的角度对超声多普勒仪器的诊断原理进行分析．     

匀速运动粒子的相波和相位一致原理

对德布罗意建立匀速运动粒子相波理论的思路作了介绍和阐述.给出建立匀速粒子相波理论的另一途径——以匀速运动粒子的相波表示式为基础,对相位不变性作论证,然后根据相位不变性、德布罗意能量-频率关系式和狭义相对论,推出静止粒子相波的角波数等于零,并进而推出德布罗意动量-波长关系式、相速度公式,以及群速度和粒子速度相等的结论.最后介绍了德布罗意的相位一致原理及其应用,并且澄清了关于德布罗意的一些讹传解.     

从普遍的洛仑兹变换推导多普勒效应和光行差的一般规律

本文从普遍的洛仑兹变换和电磁波位相不变的定理出发，一次性地导出光的多普勒效应和光行差的一般规律，并由此一般规律导出纵向和横向多普勒效应及光行差的常用公式．     

相控阵雷达

相控阵雷达浙江大学黄正东，陈凤至相控阵雷达在现代国防和导航等方面有广泛的用途．它涉及光栅原理和电磁波的性质，是经典理论在新技术上应用的一个很好的范例．电扫描雷达指的是只用电的方法控制电磁波束指向的雷达．相控阵雷达是其中最新的一种．它以相位控制实现波的...     

一种折叠波导行波管大信号互作用理论

基于速度调制原理,发展得到了一种适用于折叠波导行波管的大信号理论．这个大信号理论将相位进行离散,将电子束根据相位离散为具有不同初始相位的宏粒子,计算每一电子束通道和电磁波通道相重合处电磁波对宏粒子的调制作用和能量交换,从而得到线路波的增长．与粒子模拟结果相比,该大信号程序所预言的输出功率误差在10％以内,饱和长度误差在15％以内．该方法可用于折叠波导行波管的设计计算和分析．     

基于相对性原理的多普勒效应公式推导

“大学物理”旨在向学生传递“联系”与“统一”的思想,但众多的教材在推导多普勒效应公式时却没有深入探寻“相对运动”与“频率变化”之间的联系和统一.作者从波长的定义着手,基于相对性原理,应用伽利略变换式对机械波的多普勒效应公式进行推导和应用验证;采用洛伦兹变化式对电磁波的多普勒效应公式进行推导.通过推导机械波和电磁波的多普勒效应公式,揭示了多普勒效应的频率变化实际是在不同惯性系中的测量结果.     

多普勒和多普勒效应的起源

介绍了奥地利物理学家多普勒的生平，回顾了多普勒对波源和观测者之间有相对运动时接收到的波频率改变的效应即多普勒效应的最初论述，以及人们早期对多普勒效应在声学、天文学及光学领域的实验验证情况．论述了多普勒效应的历史作用和纪念多普勒的现实意义．     

多普勒效应及其应用

生活中会有这样的经验：火车急速离去时,汽笛声调会低沉下去;而迎面驶来,声调则变高,这种现象物理上称之为多普勒效应,它是波动现象特有的规律． 简言之,多普勒效应可以这样表述：当波源和观察者存在相对运动时,观察者接收到的波的频率会偏离波动本来的频率,相向运动,频率就升高;相背运动,频率则降低,而且相对运动速度越大,这种频率偏移也越大,电磁波,机械波都会产生多普勒效应,下面是准确的表示公式． 对于机械波,设波动的传播速度为ｕ,波动的固有频率为ｆ．当波源以速度ｖ相对观察者运动时,则接收者接收到波的频率ｆ会…     

应用多普勒效应测速的深入讨论——以人教版物理教材选择性必修一为例

利用多普勒效应测速是一种重要的技术手段.但在教学过程中发现,对于测速的原理到底如何,学生以及部分教师并不是很清楚,笔者从多普勒效应的原理出发,发现此问题对应的模型是波源和观察者同时运动的情景,并得到了频率变化与速度之间的关系,再进一步讨论了电磁波的多普勒效应.     

相位不变性的若干讨论

考察了经典波动理论中的相位不变性,并且提出它作为物理学基本原理的直观依据———物理量的序列不变性.序列不变性是相对论原理的一个反映.从相位不变性出发,在给定时空变换关系下(伽利略变换和洛伦兹变换),得到波矢、频率和描述波包(类似于经典粒子)运动的群速度的坐标变换公式.另外,讨论了薛定谔方程、克莱因-戈尔登方程的相位坐标变换问题.对于薛定谔方程,我们认为量子力学中的复概率幅解放了经典波动情形下(波函数的实部具有独立物理意义)必须满足的相位不变性的约束,从而扩展了物理学的疆域,使它成为非相对论量子力学的基础;对于克莱因-戈尔登方程,它的解满足相位不变性,虽然对复波函数一般很难定义物理量序列的概念,但是对于克莱因-戈尔登方程,我们认为它也隐藏了某种序列不变性,并且结合倪光炯教授的双组分(正反粒子成分)观念给出了定义这种序列的一种可能性.     

利用超声测量动态力

振动机器作用在底座上的动态力由于种种原因测量往往是困难的或不可能的。本文提出一种利用超声测量这种动态力的新方法。超声方法已广泛用于测量结构材料的应力状态或弹性常数等。本方法最显著的特点是测量底座和振动机器间相互作用区所产生力的积分动态分量,其原理是基于固体中弹性波的非共振参量相互作用,它是在高频波被一低频形变场相位调制时出现的一种效应。利用机器在底座上力作用的一个模型,可以获得一些方程,方程给出了探测底座的弹性波的相位变化作为作用力动态分量的函数。