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文档简介

1、多普勒频移第1页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二主要内容多普勒效应定量分析多普勒频移 1）频移的表达式。 2）相同频率的光以不同方向入射到运动粒子产生的频移。第2页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二多普勒效应火车远离和靠近我们时，我们听到的喇叭声音不同。这说明接收到的频率和被测物体与探测器间的相对运动有关。第3页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二定义 当波源与观测者之间有相对运动时，观测者所接收到的波的频率不等于波源的振动频率，我们称此现象为多普勒效应。第4页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二多普勒效应在自然和生

2、活中广泛存在着： 1）蝙蝠利用回声定位捕捉昆虫。 2）激光多普勒测速（气体、液体流速）。第5页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二多普勒频率的不确定性 在激光干涉测量中，测量一个以恒定速度运动的目标，得到的多普勒频率有一定的宽度（1%-5%）。这说明有一定的测量误差，测出的数值具有不确定性。第6页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二频移表达式的推导光源固定不动，光波在运动物体上反射或散射后，用固定不动的探测器接收，接收到的光波有频率的变化。第7页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二 设从静止激光器发出频率为f0的平面波，则其在静止坐标x，y

3、，z中的波动方程为 光线入射到以v运动的物体O点，在O设置一动坐标x，y ，z则：第8页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二 在动坐标系中，入射光的波动方程为： 取O点为动坐标原点，即令r =0第9页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二 将O点看作新的光源，由O点散射的光波在动坐标系中的方程为： 又 所以在静坐标系中探测器处的波动方程为：第10页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二 将探测器放在静坐标系原点。则： 探测器接收到的散射光的角频率为：第11页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二 散射光的频率为： 显然探测器接收到的频率和激光器发出的频率不相等。第12页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二相同频率的光以不同方向入射到运动粒子产生的频移第13页，共15页，2022年，5月20日，14点5分，星期二第14页，共15页，202

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