光多普勒效应及应用

 一、光多普勒效应的物理原理当光源和接收器之间有相对运动的时候,接收器受到的光波频率不等于光源的频率,这就是光学的多普勒效应或电磁波的多普勒效应。因为光是一种高速运动的物质,并且其传播不需要介质,因此光多普勒效应与声多普勒效应有本质的区别。下面按相对论的观点对光多普勒效应进行分析。图1光多普勒效应参照图1,设接收器R固定在惯性坐标系K中的O点,单色光源S固定在另一惯性坐标系K′中,K′系相对于K系沿x轴以速度u运动,光源s位于y′轴上某点,速度u和接收器R到光源s的连线夹角为θ,而θ角会随时间的改变而变化。     

再谈多普勒效应

 多普勒效应是指当波源和接收器之间有相对运动时,所接收到的频率不等于波源振动频率的现象。一般的普通物理教材只研究波源和接收器沿二者连线运动时的情形,即纵向多普勒效应,对波源和接收器沿任意方向运动没有做深入研究。本文力图从频率的定义单刀直入,来推导机械波多普勒效应的普遍公式。     

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．     

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。     

多普勒效应在无线电探測技术中的应用

1842年奥地利科学家赫利斯琴·多普勒发现,当波(声波、光波等)源和接收器有相对运动时,接收器测得的波的频率和波源发出的频率不同;这种现象被称为“多普勒效应”。在本世紀初实驗証实了这种现象在光波中确系存在以后,它立即在天文测量中得到重視,我们关于星球运动的知識主要是利用光的多普勒效应获得的。无线电探测技术的发展,亦注意到这种效应的利用;现已制成各种测速、测距系统,特别是近年来,为了解决飞行器导航和观测人造卫     

多普勒效应与多普勒雷达

1 引言 多普勒效应是指当波源和接收器之间有相对运动时,所接收到的频率不等于波源振动频率的现象.这一现象是1842年由奥地利物理学家多普勒(Christian Doppler)首先在声学上发现的.1930年左右开始将这一规律运用到电磁波范围,1950年左右研制出了第一代多普勒雷达.下面简要介绍多普勒效应及其在雷达中的应用.     

狭义相对论中多普勒效应的一般处理方法

本文讨论了发射源与接收器二者以任意速度匀速运动时，多普勒效应的一般处理方法．     

运动物体反射电磁波多普勒效应的一般情况

讨论了电磁波在任意角入射于运动物体反射信号多普勒效应的一般情况,给出了以可测量表达的多普勒效应基本相关的直接推导。     

利用智能手机居家测量声速和重力加速度

利用两部智能手机,借助手机软件phyphox在家进行了多普勒效应实验.两部手机分别作为接收器和声源,让接收器和声源分别做自由落体运动,测得了接收频率和运动速度随时间的变化曲线,通过对数据的处理得到了声速和重力加速度值,并和理论值进行了对比,验证了用手机进行多普勒效应实验的可靠性,为以后实验的进行以及数据处理提供了参考.     

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.     

多普勒频移的普遍公式

考虑了时空变换与速度合成的相对论效应，一个普遍的纵向多普勒频移公式被导出，它对声波和光波均适用，讨论了几种典型情况，结果表明介质中光波多普勒频移，不仅同光源与接收器两者的相对速度有关，也与光源、光波自相对介质速度有关。     

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.     

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.     

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     

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.     

多普勒效应测速实验仪的改进

对多普勒效应实验仪的机械组成部分及微处理程序进行改进,使之能够测量运动方向不在连线RS[1]（超声发射器和接收器在同一时刻的连线）上的速度。这使得实验更加贴近实际应用,有助加深学生对多普勒效应理论的理解,充分认识理论转化为实际应用的过程及其重要性。     

储存环内电子冷却过程模拟

考虑储存环内离子的横向振荡和纵向振荡的运动特性,模拟了HIRFL-CSR内重离子束的电子冷却过程.给出了离子束的横向发射度和纵向动量散度随时间连续变化的图象,由此分析了电子束的空间电荷效应,冷却段色散函数和横向电子束温度对冷却过程快慢的影响.     

推导纵向相对论多普勒效应的新方法

基于狭义相对论的洛伦兹变换和同时的相对性,本文给出了一个推导长度收缩和纵向相对论多普勒效应的新方法。该方法可更直观理解在两个惯性系中观测一个纵向光波的波长与观测沿纵向静止于某个系中杆的长度的本质区别。     

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。     

阐明多普勒效应机理的新方法

本文将采用波源、接收器相对媒质的运动对波形传播的影响来阐明多普勒效应的机理。这种阐述方法比人们通常用的方法更浅显、直观、形象和透彻，更易于理解