多普勒效应 (2)

1、波动机械波机械波你身边的高考专家多普勒效应多普勒效应 当观察者与波源之间有相对运动时，观察者所测得的频率不同于波源频率的现象，称为多普勒效应。以机械波为例，在静止媒质中： 设观察者和波源在同一直线上运动波源的振动频率（恒定）波在媒质中的传播速率（取决于媒质的性质，与波源运动无关）观察者相对于媒质的运动速率波源相对于媒质的运动速率观察者测得的频率分别讨论下述四种情况观察者所测得的静发静收1.波源和观察者均相对于媒质静止。波源的振动频率观察者测得的频率两个相邻等相位面之间的距离是一个波长 观察者测得的频率 ，是单位时间内连续通过接收器的等相位面的数目，亦即单位时间内连续通过接收器的完整的波的个数。

2、观察者测得的频率就是波源的振动频率。静发动收2.波源静止观察者向波源运动。波源的振动频率观察者测得的频率观察者每秒接收到的整波数，即观察者测得的频率为观察者测得的频率是波源的振动频率的 倍。如果波源静止观察者背离波源运动，观察者测得的频率为动发静收3.观察者静止，波源（相对于媒质）向观察者运动。一列等间距的小石子，等时先后落入水中，先看一个普通现象波阵面分布是一系列偏心圆。它们所激起的水波的（点击鼠标）激励的移动方向波面间距较窄波面间距较宽若在空气中有一个振动频率恒定的定向运动声源，它所激起的声波的波阵面分布，则是一系列偏心球面。续上波源的振动频率3.观察者静止，波源（相对于媒质）向观察者运动

3、。波速 取决于媒质的性质，与波源是否运动无关。波源振动一周，波阵球面向外传播一个波长 ，波源同时向右移动 ，在运动方向上波阵面分布变密，相当于波长变短，其等效值。位于右方的观察者每秒接收到的整波数，即观察者测得的频率为如果波源以速度 离开观察者，观察者测得的频率为观察者测得的频率动发动收4.观察者和波源同时相对于媒质运动。波源的振动频率观察者测得的频率当波源和观察者同时 相背 运动时这时观察者每秒接收到的整波数，由观察者的运动和波源运动当波源和观察者同时相向运动时两种因素同时决定，观察者测得的频率为结果归纳多普勒效应（背）（向）波源的振动频率观察者测得的频率例九若波源静止，观察者向着波源运动；

4、若观察者静止，波源向着观察者运动。波源或观察者的运动速率为的 0.5 倍波速上述两种情况下观察者测得的频率是波源频率的几倍波源静止，观察者向着波源运动当时1.5观察者静止，波源向着观察者运动当时2可见，两种情况的效果显然不同。冲击波冲 击 波马马 赫赫 锥锥 前面在介绍波源相对于媒质运动所引起的多普勒效应时，讨论了 波源速率 波速 的情况。若 ，波源就会冲出自身发出的波阵面 ，在 时间内， 它所发出的波的一系列波面的包络是一个圆锥体，称为 马赫锥。这种波称为 冲击波。马赫锥的顶角 满足称为马赫数声暴高速快艇在其两侧激起的舷波， 超音速飞机飞行生成的声波，高速子弹飞行激起的声波等，都属冲击波。冲击波大都由非线性振动引起， 如强烈爆炸。冲击波可使媒质的密度、速度和温度急剧变化，并产生高温、高压。声 暴当波源的运动速率刚好等于波速时，即，马赫锥的顶角 ，锥面变为平面。p p波源在各时刻发射的波，几乎与波源自身共处于同一平面，这时冲击波的能量非常集中、强度和破坏力极大，这种现 例如，当飞机刚好以声速飞行时，机