科普一下神奇的多普勒效应! 多普勒效应的应用

多普勒效应的应用(普及神奇的多普勒效应!)
1.波长和频率是什么?
波长和频率是波特的一些性质 。波有很多种,包括电磁波(射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波等) 。),声波(超声波、可听波、次声波)、地震波、水波等 。虽然形式不同,但都有波长和频率,遵循一个重要的规律:对于同一个波,波长乘以频率等于波的传播速度 。比如电磁波,它的传播速度等于光速,波长乘以所有电磁波的频率等于光速 。在一定的介质条件下,光速是一个固定值,所以对于所有的电磁波来说,它的波长越长,频率越小,这是成反比的 。这在考试中经常被检查,比如紫外线的波长和频率,而红外线的波长和频率又长又低 。
二、多普勒效应的原理是什么?
对于特定的波,其波长和频率一般不会发生变化,因此可以比较不同波的波长和频率,而多普勒效应恰恰是特定波的波长和频率发生变化的现象 。
以声波为例,音高与声音的频率直接相关 。频率越高,音高越高,频率越低,音高越低 。可以参考下图 。当救护车以恒定速度向右行驶并保持警笛鸣响时,驾驶员将听不到警笛音调的变化 。对于图中右边的男子来说,当救护车来到他身边时,他会听到警笛的音调略高于司机,因为警笛的频率对他来说变大了 。对于图中左边的女士来说,当救护车离开她时,她听到的警笛声会比司机听到的稍低,因为警笛声的频率对她来说变小了 。为什么频率会变?由于波源(救护车)和接收器之间存在相对运动,波的波长和频率发生变化,这就是所谓的多普勒效应 。然而,应该注意的是,变化波的波长和频率仍然成反比 。

科普一下神奇的多普勒效应! 多普勒效应的应用

文章插图
在前面讨论的大多数情况下,波长和频率是恒定的,因为源和接收器相对稳定 。
两者相对运动时,出现多普勒效应 。波的波长和频率会因相对运动的方向和速度而发生相应的变化,因此资源网波的接收器可以根据波长和频率的变化来计算波源相对于接收器的运动速度和方向 。
3.谁发现了多普勒效应?
多普勒效应是为了纪念奥地利物理学家约翰·多普勒而命名的 。他观察到列车进入站台时汽笛的音调会逐渐变化,并研究总结了多普勒效应 。经过现代科学的进一步研究,已经证明多普勒效应对所有的波都是有效的,包括电磁波、声波、地震波、水波等,因此得到了广泛的应用 。
4.多普勒效应的应用是什么?
(1)雷达
传统雷达也叫多普勒雷达 。通过发射电磁波和接收反射波,可以测量敌机相对于雷达的移动速度和方向 。二战中,英国首先掌握了雷达技术,用于探测被空攻击的德国飞机的速度和方向 。同样,多普勒效应也应用于日常生活中的雷达测速 。
(2)彩色多普勒超声
医学上使用的彩色多普勒超声通过发射超声波来检测血液相对于探头的相对运动,通过检测回波的频率变化和计算机处理数据来产生图像 。
(3)无线电近炸引信 。
军用无线电近炸引信在接近地面一定距离时自动爆炸,而不是击中地面,可以大大增加弹片的散射范围,增加炮弹的杀伤半径 。其原理是引信内置无线电发射源,资源网不间歇发射无线电和接收地面反射回波 。由于多普勒效应,反射波的频率会随着离地高度的降低而增加,一旦达到预设的频率值就会自动爆炸 。通过在二战中使用无线电近炸引信,防止空炮弹击落敌机的概率大大增加 。
(4)大爆炸理论的确认 。
天文学家发现,在观测恒星时,它们的光谱总是异常偏向红色区域,即红移现象 。波长的变化证明了恒星是相对于地球运动的,其方向远离地球的资源网络,从而证实了宇宙在不断膨胀,也证实了大爆炸理论 。
【科普一下神奇的多普勒效应! 多普勒效应的应用】


    推荐阅读