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多普勒效应

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当一辆警车向你驶来时,你会发现警笛声变高,当警车离你而去时,你又会发现警笛声变低;假如你坐在警车上,你听到的警笛声始终是一样的。当声源和听者(接受器)之间有相对运动时,听者所感到的这种频率的改变现象称为多普勒效应。

多普勒效应的命名是为了纪念奥地利科学家多普勒(Christian Doppler,1803~1852)。100多年前(1842年)他发现了这一现象。为了证明这一效应,多普勒请一个乐队在一列火车的平板车车厢上演奏,他站在火车经过的道路旁,当火车驶近时,他听到的乐队奏出的音符比平时要高;当火车远去时,听到音调降低了。多普勒多次做实验,但是这次他坐在火车上,乐队在道路旁演奏,多普勒得到了同样的结果。

声源的振动经介质传入人耳引起鼓膜的振动,当声源,介质和观观察者都相对静止时,耳中鼓膜的振动频率与声源的振动频率一致,但声源和观察者相对运动并接近时,人耳每秒接收到的声波个数就会增多,因而引起鼓膜振动频率比声源的振动频率高。警车疾驶而来音调变高就是这个道理。反之警车离你而去就会感觉音调变低。

多普勒效应是波动所具有的共同现象,不仅是声波,电磁波也都有多普勒效应。利用多普勒效应可探测舰艇的运动速度、人体的血流量等。光谱的红移是光的多普勒效应的表现,这是宇宙膨胀理论的证据之一。

来源:中国哲士网

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