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。     

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。     

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？     

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（Doppler，Christian Johann，1803—1853）奥地利物理学家（Physicist，Austria）

多普勒是一位手艺高超的石匠之子。1835年他到布拉格一所学校任数学教授。他的名字和多普勒效应永远相连。多普勒效应是这样一种现象：运动声源对它正去接近的某人来讲，其音调要比和它一起运动的某人所感觉到的要高；对它正在离开的某人来讲，其音调要比和它一起运动的某人所感觉到的要低。日常生活中最熟悉的例子，是当列车疾驰而过时，立于车站上的人听到的汽笛声会从高音调突然降到低音调。     

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.     

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．     

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     

多普勒效应之拙见

从多普勒效应定义出发，直接讨论同一直线运动情况下多普勒效应的统一表达式，并提出当两不在同一直线上运动时，不能笼统作速度对连线的投影，而且多普勒效应不只与速度有关，还与相对有位置有关。     

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。     

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.     

有关电磁波横向多普勒效应的辨析

电磁波既有纵向多普勒效应,也存在横向多普勒效应,一般电动力学教科书中对纵向多普勒效应多有讨论,易于理解且无争议,但对横向多普勒效应则少见详细、正确的报道.本文基于普遍的电磁波多普勒效应表达式,结合光行差公式,对电磁波多普勒效应进行了全面的辨析,指出对横向多普勒效应,波源的运动与探测器的运动是等价的,无论源静止、接收器运动还是源运动、接收器静止,横向多普勒效应都应只存在红移,不可能出现蓝移,并对横向多普勒效应蓝移错误的原因进行了分析.     

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     

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。     

基于三维空间域移动通信统计信道的多普勒效应

针对散射体均匀分布以及三维空间域(3 dimension,3D)移动通信环境,提出了3D空间统计信道模型.对在指向性天线覆盖下的室内微小区移动通信环境,模型能够估计多径衰落信道的重要空时信道参数,如波达信号在水平面以及垂直面的信号到达角度(angle of arrival,AOA)以及多普勒效应(Doppler spectra,DS)等.移动台(mobile station,MS)的移动特性会使接收信号产生多普勒效应,根据运动的相对性理论,基站(base station,BS)也会有相对运动,因此也会有多普勒效应产生.本文引入控制变量法导出三维空间域在MS以及BS端的多普勒效应,数值仿真结果与室外3D多径衰落信道对比表明,本模型的信道参数估计结果符合理论和经验,扩展了3D空间统计信道模型的研究和应用.     

“多普勒效应”实验的教学内容及仪器配备的优化探讨

“多普勒效应”实验的教学内容及仪器配备的优化探讨陆雨时，叶善专，孙晓玲（东南大学物理系南京２１００１８）前去多普勒效应随着科学技术的发展，已成为近０工程、军事、天文和生物等领域中常用的基础理评之一．国家教委工科物理课程指导委员会实验组，将“多普勒效应...     

一般多普勒效应的综合统一分析

在物理学教材中分别给出了声波和光波的多普勒效应公式，但两者表达式不同.一些文献分析了两者间的联系，但没有真正地将两者统一起来；另一些文献虽作了统一分析，但均在特殊洛伦兹变换下讨论问题，所得结果又不具有一般性.本文在不区分声波与光波的情况下，基于波动传播的共同本质，综合运用多种方法导出一般多普勒效应的表达式，系统地论证两者的统一性.通过分析得到了一般多普勒效应的3个等价表达式，而教材中声波与光波的多普勒效应公式乃是其不同情况下的特例.     

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