疾驶而过的车喇叭的音调怎样变化

在“多普勒效应”一节新课教学时，笔者与学生到公路边多次反复体验疾驶而过的汽车喇叭的音调变化．比较一致的感觉是，仔细辨别能感觉到汽车驶来与离去时喇叭的音调有变化，但喇叭响度和行驶噪声的远近变化对喇叭音调变化的判断有着严重干扰，倒感觉似乎驶来的时候音调越来越高，离开的时候音调越来越低了．这样的直觉是否正确？我们听到的喇叭的音调究竟是怎样变化的？     

库珀（Cooper，Leon Neil，1930-）美国物理学家（Physicist，America）

库珀于1954年在哥伦比亚大学获得博士学位，1958年起受聘在布朗大学工作。巴丁同他和施里弗一起提出了一种超导理论（BCS理论，以他们3人姓氏的第一字母命名），它已为人们所接受。在这种理论中，电子会成对地运动。这种成对的电子被称为“库珀电子对”，以作为对他的褒奖。他们三人共同获得了1972年的诺贝尔物理学奖。     

切伦科夫（Cherenkov，Pavel Alekseyevich，1904-1990）俄国物理学家（Physicist，Russia）

切伦科夫1928年进沃罗涅日大学学习。从1930年起，在前苏联科学院物理研究所工作。他的重要发现是：亚原子粒子的能量越大，它运动得就越快：但它永远不能比真空中的光速快。然而，光通过水等透明媒质时，速度要比在真空中慢。这时，高能粒子通过这类媒质时，它的速度就可能超过光在该媒质中的速度。这样，它就会拖着一条发光的“尾巴”。     

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。     

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     

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.     

浅谈多普勒效应及其应用

 在日常生活中,人们都有这样的经验:当一列高速行驶的火车从远处鸣笛而来时,人耳听到的笛声的音调会愈来愈高;而当火车鸣笛离去时,其笛声音调会愈来愈低,相关的描述在许多书中都有,此现象就是声波的多普勒效应。它是奥地利物理学家多普勒于1842年发现的,而电磁波频域的多普勒效应在1938年才得到证实。现在,它在许多领域得到了广泛的应用。     

盖革（Geiger，Hans Wilhelm，1882-1945）德国物理学家（Physicist．Germany）

盖革1906年获得博士学位。后留学英国，在卢瑟福门下当一名助手，从事仅粒子散射的研究。后回到德国。盖革的名字同他发明的一种探测高能粒子的仪器——“盖革计数器”联系在一起，计数器上有一个圆筒装置，上面加有很高的电势，但是还没有高到能将气体击穿的地步。如果有一个高能粒子进入圆筒，它将使气体的一个分子电离。新产生的这个离子以很高的能量向阴极运动，途中通过碰撞，再使另外一些原子电离；这些电离的原子本身又开始运动，再进一步电离其他原子。     

肖洛（Shawlow，Arthut，1921-1999）美国物理学家（Physicist，America）

肖洛改善了光源的相干性，导致了激光器的发明。把受激发射的原理从微波波段推广到光波波段有两个困难，一是要寻找更强的泵浦方法来将原子激发到高能态，因为光波波段的自发辐射要比微波波段快得多，上能级的布居很难保持住：二是要寻找光波波段的谐振腔，它提供了振荡所需的反馈机构。肖洛与汤斯一起合作研究这个问题，他们是姻兄弟。     

多普勒效应与高技术武器装备

多普勒效应与高技术武器装备叶宁英（桂林陆军学院数理组）１声波与光波的多普勒效应人们都有这样的经验，火车迎面驶过，它的汽笛声的音调会由尖啸变到低沉，与此类似，当鸣笛的消防车、警车、救护车、快艇从人们身边飞驰而过时，音调也要改变。在战场上有经验的战士能够...     

斯拉比（Slaby，Adolf，1849—1913）德国物理学家（Physicist，Germany）

斯拉比是德国无线电报的先驱，就读于柏林商业学院和波茨坦的皇家商业学校。1883-1912年在夏洛滕堡技术高中任教，受到马可尼粥所做电磁波实验的鼓舞，他采用共振线圈测定波长。协助阿科和马可尼在英国发无线电报。接着又提出斯拉比-阿科系统——一种改进的马可尼天线。1903年这一系统与布劳恩和西门子-哈尔斯科系统一起用于德国建立的无线电系统中。为德国的无线电工业的发展作出了贡献。     

塞曼（Zeeman，Pieter，1865-1943）荷兰物理学家（Physicist，Notherland）

塞曼曾在莱顿大学读书，是卡麦林一翁纳斯和洛伦兹的学生。1893年获得博士学位。在洛伦兹的指导下，他完成了证明置于强磁场中的单一谱线分裂为二条的实验。这种现象称为塞曼效应，它证实了洛伦兹关于原子是由带电粒子所组成的，因而会受到磁场影响的看法。这一效应的本质，可用于推导关于原子的精细结构的详细情形。于是，人们从单一谱线分裂为三条这样一件区区小事，立即领悟到微观世界的奥秘。     

穆斯堡尔（Moessbauer，Rudolf Ludwig，1929—）德国物理学家（Physicist，Germany）

穆斯堡尔1958年在慕尼黑理工学院获得博士学位。同年，他发现了现在称之为穆斯堡尔效应的现象。在通常情况下，原子在发射γ射线时会发生反冲，γ射线的能量和反冲的大小有关。像原子这样轻的物体，其反冲是很大的，并且不同的原子反冲会有很大的不同。他发现，在特殊条件下，晶体作为一个整体可以全部参加这一反冲。当然，晶体相当大，它的反冲是非常小的，实际上对γ射线的能量不产生影响。     

楞次（Lenz，Heinrich Friedrich Emil，1804-1865）俄国物理学家（Physicist，Russia）

在1823年至1826年间，楞次随一支科学考察队乘坐考察船作环球航行，就像几年后达尔文所进行的航海一样。他发现并正确地解释了大西洋和太平洋赤道南北的海水中含盐量较高，且大西洋比太平洋高，但印度洋含盐量则较低的现象。此后，他一生的大部分时间都在圣彼得堡大学任物理学教授。楞次几乎与法拉弟和亨利同时研究电磁感应，是该领域的第三位奠基人。     

阿耳文（Alfvén，Hannes，1908—1995）瑞典物理学家（Physicist，Sweden）

阿耳文主要从事磁场和等离子体与磁场作用方式的研究。1939年，他发表了有关磁暴和极光的理论。根据这一理论，他计算了粒子在磁力线作用下的运动，这有助于了解太阳黑子和宇宙线的某些性质。他研究等离子体在磁场中的运动，这一成果，对于近30年来人们所进行的在极高温度下实现等离子体的约束、以实现受控核聚变的工作，有着根本性的意义。     

伏尔泰（Voltaire，Francois Marie Arouet，1694—1778）法国启蒙科学家（Civilize Scientist，France）

伏尔泰的父亲是小官吏。伏尔泰是法国18世纪思想敏锐、言辞锋利、聪明过人的才子之一，他既受人喜爱，又受人诅咒。因为他与别人舌战总能赢得胜利。也许是“祸从口出”，他多次被囚于巴士底监狱；至少有过一次遭受绅士所雇暴徒的殴打，因为这位绅士认为棍子要比语言争论更加奏效。他请女友夏特莱把牛顿的《原理》翻译成法文，并在1737年为该书写了一篇评论。     

医学诊疗中的物理规律

 医学诊疗中所用到的器械或技术,其工作原理中有很大部分是物理规律的应用。下面几例是物理规律在医学中的具体应用。多普勒血流仪当警车从你身旁驶过时,你会发觉听到的警笛声音(音调)比警车停下时要低;而当警车向你驶来时,你听到的警笛声调变高,物理学中把这种现象称为多普勒效应。     

勒威耶（Leverrier，Urbain Jean Jaseph，1811-1877）法国天文学家（Astyonomer，France）

勒威耶的父亲是小公务员，变卖了房屋让儿子上学，结果证明父亲做得很对。1836年勒威耶获得了在工艺学校中当天文教员的机会（当时他正在这所学校工作）。十分偶然地，他致力于研究天体力学问题，继续做拉普拉斯的工作。勒威耶1846年进入了巴黎科学院。半个世纪以前，赫歇耳发现了天王星。它的运动也呈现出反常。     

对多普勒效应中几个问题的探讨

利用多普勒效应公式推证了迎面驶来的列车音调并非越来越高及多普勒效应不能相互抵消;探讨了多普勒效应成立的条件和公式的适应性,并阐述了机械波不存在横向多普勒效应.     

施里弗（Schrieffer，john Robert，1931-）美国物理学家（Physicist，America）

施里弗于1957年获伊利诺斯大学的物理博士学位，自1962年起在宾夕法尼亚大学任物理教授。他和巴丁、库珀一起研究超导现象，提出了目前被世界物理学家所认可的BCSN论，三人遂一起获得了1972年的诺贝尔物理学奖。