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1、第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版发射频率发射频率接收频率接收频率 人耳听到的声音的频率与声源的频率人耳听到的声音的频率与声源的频率一定相同吗？一定相同吗？讨论讨论1第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版一一 波源不动波源不动, ,观察者相对介质以观察者相对介质以 运动运动2第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版 接收频率接收频率单位时间内观测者接收到单位时间内观测者接收到的振动次数或完整波数的振动次数或完整波数.只有波源与观察者相对静止时才相等只
2、有波源与观察者相对静止时才相等.发射频率发射频率接收频率接收频率3第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版观察者接收的频率观察者接收的频率 观察者观察者向向波源运动波源运动观察者观察者远离远离波源运动波源运动4第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版二二 观察者不动观察者不动, ,波源相对介质以波源相对介质以 运动运动5第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版A6第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版波源波源向
3、向观察者运动观察者运动观察者接收的频率观察者接收的频率 波源波源远离远离观察者运动观察者运动A7第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版三三 波源与观察者同时相对介质运动波源与观察者同时相对介质运动观察者观察者向向波源运动波源运动 + + ，远离远离 - - 波源波源向向观察者运动观察者运动 - - ，远离远离 + + 8第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版若波源与观察者不沿二者连线运动若波源与观察者不沿二者连线运动9第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第
4、五版 当当 时，所有波前将聚集在一个时，所有波前将聚集在一个圆锥面上，波的能量高度集中形成圆锥面上，波的能量高度集中形成冲击波冲击波或或激波激波，如核爆炸、超音速飞行等，如核爆炸、超音速飞行等.10第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版( (5) )卫星跟踪系统等卫星跟踪系统等. .( (1) )交通上测量车速；交通上测量车速；( (2) )医学上用于测量血流速度；医学上用于测量血流速度；( (3) )天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论；天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论；( (4) )用于贵重物品、机密室的防盗系统；用于贵重物品、机密室的防
5、盗系统；多普勒效应的应用多普勒效应的应用11第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版 例例1 A、B 为两个汽笛，其频率皆为为两个汽笛，其频率皆为500 Hz，A 静止静止，B 以以 的速率向右运动的速率向右运动. 在两个汽笛之间有一观察者在两个汽笛之间有一观察者O，以以 的的速度也向右运动速度也向右运动. . 已知空气中的声速为已知空气中的声速为 , ,求：求：( (1) )观察者听到来自观察者听到来自A的频率；的频率；( (2) )观察者听到来自观察者听到来自B的频率；的频率；( (3) )观察者听到的拍频观察者听到的拍频.AOB12第十章第十
6、章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版( (1) )已知已知解解 AOB13第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版( (3) ) 观察者听到的拍频观察者听到的拍频( (2) ) 观察者听到来自观察者听到来自B 的频率的频率AOB14第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版 例例2 利用多普勒效应监测车速，固定波利用多普勒效应监测车速，固定波源发出频率为源发出频率为 的超声波，当汽车向的超声波，当汽车向波源行驶时，与波源安装在一起的接收器接收波源行驶时，与波源安装在
7、一起的接收器接收到从汽车反射回来的波的频率为到从汽车反射回来的波的频率为 .已知空气中的声速已知空气中的声速 ， 求求车速车速. 15第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版 解解 ( (1) )车为接收器车为接收器车速车速( (2) )车为波源车为波源16第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版 例例3 利用多普勒效应测飞行的高度利用多普勒效应测飞行的高度. 飞飞机在上空以速度机在上空以速度 沿水平直线飞沿水平直线飞行行, , 发出频率为发出频率为 的声波的声波 . 当飞当飞机越过静止于地面的观察者上
8、空时机越过静止于地面的观察者上空时， 观察者观察者在在4s 内测出的频率由内测出的频率由 降为降为 . 已知声波在空气中的速度为已知声波在空气中的速度为 . 试求飞机的飞行高度试求飞机的飞行高度h.17第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版解解 如图，飞机在如图，飞机在4s内经过的距离为内经过的距离为AB已知已知求求hhAB)(18第十章第十章 波动波动10-6 10-6 多普勒效应多普勒效应物理学物理学第五版第五版19第十章第十章 波动波动物理学物理学第五版第五版10-210-2 平面简谐波的波函数平面简谐波的波函数 10-310-3 波的能量波的能量 能流密度能流密度10-410-4 惠更斯原理惠更斯原理 波的衍射和干涉波的衍射和干涉本章目录本章目录选择进入下一节：选择进入下一节：10-510-5 驻波驻波10-610-6 多普勒效应多普勒效应10-710-7 平面电磁波平面电磁波20
