基于Matlab语言仿真声波多普勒效应的研究

1.多普勒效应的概念多普勒效应是奥地利物理学家、数学家克里斯琴·约翰·多普勒于1842年首先提出的。由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应.2.多普勒效应的基本原理根据声波的多普勒效应公式,当声源与接收器     

基于虚拟仪器的多普勒频谱加宽效应的实验

设计了能实现多普勒频谱加宽效应的简单实验装置,用虚拟仪器实时采集观察者相对于声源做简谐振动时的波形图、频谱图.通过对这些图形的分析,可以研究简谐振动的振动周期、多普勒频谱加宽效应等实验内容.     

超声速多普勒效应

 多普勒效应是一种重要的物理现象.当声源相对观察者以低于声速的速度运动时,听到的声频变高或变低.这是人们所熟知的.     

澄清对多普勒效应的几点误解

详细讨论了波源和观察者在垂直二者连线方向上运动时是否会产生多普勒效应,波源和观察者之间的相对位置是否会影响多普勒效应,火车经过观察者时汽笛的音调是否是先越来越高后越来越低等三个容易对多普勒效应产生误解的地方,并给予澄清.特别地,推导出了波源和观察者沿任意方向运动时的精确的多普勒效应公式,证明了多普勒效应与波源和观察者之间的相对位置无关.     

摆动式声多普勒效应实验仪

针对现有的声多普勒效应实验装置中存在的问题,设计并制作了摆动式声多普勒效应实验仪.该仪器能够分别进行声源运动和观察者运动的声多普勒效应实验,且可定量分析频偏和测量速度.本文详细介绍了该仪器的原理、构造、特点和实验过程,并对实验结果进行了较为全面的分析.     

用差频方法演示可闻声多普勒效应

可闻声多普勒效应的传统演示方法,是让观察者直接听运动声源发出的声音,从而鉴别音调或频率的变化。我们感到这种演示方法存在如下两个问题:第一、要让现察者能听到音调有明显的变化,就要求声源的运动速度较高,而在通常实验条件下,这一要求并不容易达到。当运动速度不高时,多普勒频移量很小,一般人耳要分辨微小的频移是比较困难的,因而演示效果不明显;第二,当声源运动发生多普勒频移的同时,观察者所听到的声强也在发生变化,这对鉴别多普勒频移效应又增加了困难。为了克服上述困难,我们采用了差频方     

机械波的多普勒效应浅析

波源或观察者相对于媒质运动时,观察者接收到的频率(称为感知频率)不同于波源的频率,这种现象称为多普勒效应.本文试图给出机械波多普勒效应普遍公式的简单推导,并就有关问题略加讨论.一、公式推导设波在各向同性均匀媒质中传播的速率为 v,波源相对于媒质的速率为 v_z,观察者相对于媒质的速率为 v_o,波源的固有振动频率为 v,观察者的感知频率为 v′。     

换种方法理解多普勒效应

多普勒效应是由于波源或观察者的相对运动致使观察者接收到的频率与波源的频率不同的现象.多普勒效应有很多实际的应用,然而无论是新老教材,多普勒效应一节的教学仅停留在实验演示及规律的文字性表述上,不少师生对多普勒效应的理     

负质量密度声学超材料的反常多普勒效应

能够按照人们的意愿控制声波的传播一直是研究者们想要解决的问题.一类由人工微结构组成的声学超材料吸引了研究者的注意,因为它具有许多天然材料所不能实现的奇特性质,例如负折射、平板聚焦和反常多普勒等.本文中,我们制备了一种二维的负质量密度声学超材料,在频率1560—5580 Hz范围内质量密度为负值,折射率在1500—5480 Hz范围内为负值,设计了一种测量多普勒效应的测试装置,测试了其在1200—6500 Hz内的多普勒效应.实验结果表明:在所制备的声学超材料负折射区域内,以声源的频率为2000 Hz为例,当声源靠近探测器时,探测器探测到的频率为1999.27 Hz,与声源相比有0.73 Hz的减小;而当声源远离探测器时,探测器探测到的频率为2000.68 Hz,与声源相比有0.68 Hz的增大,即在频率点为2000 Hz时,有明显的反常多普勒现象.对整个负区域内进行选点测量,发现在整个负区域内有宽频带的反常多普勒效应现象.     

匀速和变速运动时声波多普勒效应公式的推导

给出了波源和观察者在匀速和变速运动情况下声波多普勒效应公式的详细推导过程. 结果显示,无论 观察者和波源做匀速运动,还是做变速运动,对应的多普勒效应公式都是相同的     

基于拍频测量的二维多普勒效应实验设计

大学物理实验中传统多普勒效应实验装置多为一维的，本文将拍频与圆周运动应用于大学物理实验，设计并制作了一种声波人耳可听且可对多普勒频移量进行定量研究的二维多普勒效应实验装置.该装置中有两个同频声源作为被测声源与参考声源.被测声源因做匀速圆周运动而发出的变频声波与参考声源的声波相干叠加后形成可闻“拍”声，由收音装置转为电信号进入示波器后形成“拍”图像，实现多普勒效应的可视可听.该实验装置拓展了研究多普勒效应的实验教学内容，具有方案新颖、优化传统实验的特点，在实验教学方面具有一定实用价值.     

关于反射体移动所致多普勒效应问题的讨论

众所周知,机械波在传播过程中,如果波源和观察者相对于媒质运动,则观察者接受到的频率将不是波源的原频率v0.设波源S相对于媒质的运动速度为v8,观察者B相对于媒质的运动速度为vB,波速为u.当两者相向运动时,观察者B接收到的频率为v=(u vB)·v0/(u-v8).这就是多普勒效应. 对于波在传播时,遇到刚性反射体的情况(如下图(1)所示的例子),有人认为可以用镜象的办法,把波源等效为一个“镜象波源”,而且在有的书中出现过类似的结论[1],我们认为,这种等效在反射体移动的情况下是不妥的. 在图1中,当波源向右运动(。。羊0),而观察者B和反射体相对于媒…     

火车汽笛声的频率变化曲线的定量分析

由多普勒效应原理推导了驶过观察者身边的火车汽笛声频率与火车位置的关系,定量分析了频率随火车位置的变化关系曲线.结果表明,火车经过观察者身边时汽笛声的频率连续降低,观察者离火车轨道越近,频率变化越快.     

多普勒效应与光谱双星

 所谓多普勒效应就是指波源与观察者(接收器)相对于介质有相对运动时,观察者接收到的频率与波源的波动频率有所不同的现象。该效应在科学技术上的应用极其广泛。     

一种二维多普勒效应表达式的推导

本文通过简单的数学推导,讨论了声源在媒质中沿任意方向运动时的多普勒效应的规律,给出了它的表达式.     

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．     

基于时域多普勒修正的运动声全息识别方法

由于运动声源测量信号中多普勒效应的存在,一般声全息方法无法直接使用,而阵列信号波束成形处理方法无法进行定量分析.本方法建立了基于测量面、辐射面和全息面的运动学几何关系,提出了声源与测量信号之间的非线性时间映射方法,基于运动声源的声源特征函数,构造了消除多普勒效应的全息面时域声压分布.全息重建得到运动声源表面有效声压分布,实现了对主要声源处声压幅值的定量估计.实际运动声源的测量实验结果证明了该方法的有效性.     

多普勒效应

本文介绍一种测定声多普勒频率的实验方法。原理:当声源相对于媒质为静止时,在观测者又与媒质有相对运动的条件下,由于多普勒效应,观测者接收到的频率ν与声源的频率ν,有如下关系。     

多普勒效应及其现代应用

 生活中,人们都有这样的经验:当高速行驶的火车从远处鸣笛而来时,人耳听到的笛声音调愈来愈高;而当火车鸣笛离去时,其笛声音调愈来愈低。此现象就是声波的“多普勒效应”。它表明:当波源与观察者之间有相对运动时,观察者所接收到的波的频率与波源所发射的频率不同。“多普勒效应”是奥地利物理学家多普勒于1842年发现的。而电磁波频域内的“多普勒效应”在1938年才得到证实。     

对多普勒效应验证实验仪器的改进

声源与接收器之间存在相对运动就会发生多普勒效应。目前，许多高校物理实验室使用的多普勒效应验证仪器只能验证接收器和声源在一条直线上时，接收频率与接收器运动速度的关系，对于声源运动以及相对运动与二者连线存在角度等情况还不能验证。因此，为了全面验证多普勒效应，在原装置的基础上进行了一定程度的改进，新的实验装置可以弥补原实验装置的不足。通过对实验数据的处理分析，计算出声速的相对误差在3%左右，验证了本实验装置的可靠性。