什么叫多普勒效应
多普勒效应也是一个偶然的发现。1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。因为,声源相对于观测者在运动时,观测者所听到的声音会发生变化。当声源离观测者而去时,声波的波长增加,音调变得低沉,当声源接近观测者时,声波的波长减小,音调就变高。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。这一比值越大,改变就越显著,后人把它称为“多普勒效应”。
什么是多普勒效应?
1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。因为是多普勒首先提出来的,所以称为多普勒效应。
多普勒效应是什么?
多普勒效应是指物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化, 在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 ,在运动的波源后面,产生相反的效应,波长变得较长,频率变得较低 ,波源的速度越高,所产生的效应越大,根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度,恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,这种现象称为多普勒效应.
什么叫多普勒效应?
多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移 blue shift);当运动在波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移 red shift)。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。 恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。
什么是多普勒效应(Doppler effect)?
声源和观测者存在着相对运动,当声源离观测者而去时,声波的波长增加,音调降低,当声源接近观测者时,声波的波长减小,音调升高。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。据实验结果证明这一比值越大,改变就越明显,这就是所说的多普勒效应。拓展资料多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。参考资料:百度百科—多普勒效应
多普勒效应是什么并有什么应用?
多普勒效应是波源和观察者有相对运动时,观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细(即频率变高,波长变短),而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉(即频率变低,波长变长),就是多普勒效应的现象,同样现象也发生在私家车鸣响与火车的敲钟声。这一现象最初是由奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。荷兰气象学家拜斯·巴洛特在1845年让一队喇叭手站在一辆从荷兰乌德勒支附近疾驶而过的敞篷火车上吹奏,他在站台上测到了音调的改变。这是科学史上最有趣的实验之一。多普勒效应从19世纪下半叶起就被天文学家用来测量恒星的视向速度。现已被广泛用来佐证观测天体和人造卫星的运动
多普勒效应的含义是什么?
多普勒效应的含义:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift)。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。扩展资料多普勒效应的发现原因:1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。参考资料:百度百科词条——多普勒效应
多普勒效应的原理是什么?
多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。扩展资料生活中有这样一个有趣的现象:当一辆救护车迎面驶来的时候,听到声音越来越高;而车离去的时候声音越来越低。你可能没有意识到,这个现象和医院使用的彩超同属于一个原理,那就是“多普勒效应”。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。参考资料:百度百科-多普勒效应
什么是多普勒效应?
多普勒是19世纪奥地利著名物理学家。1842年,他发现了一种奇妙的现象:如果一个发声物体相对人们发生运动,那么人们听到的声音的音调就会和静止时不同:接近时音调升高,远离时音调降低。这种现象后人称为多普勒效应。多普勒效应在我们日常生活中不难观察到。前面讲到的当一列火车鸣叫着汽笛从我们身边飞驰而过的时候,大家都会有一个明显的感觉:列车由远而近,笛声越来越尖;列车由近而远,笛声又逐渐低沉下去。这就是一种多普勒效应。在战场上,当空中炮弹飞来时,人们听到炮弹飞行的声音音调逐渐复高;而当炮弹掠过头顶飞过去以后,炮弹飞行的声音音调就渐渐降低。这也是一种多普勒效应。多普勒效应的产生并不奇怪。我们说过,人耳听到的声音的音调,是由声源(振动物体)的振动频率决定的。这是就声源相对人静止不动的情况而言的。这时,声源每秒钟振动多少次,它每秒钟就发出多少个声波,当然人耳就接收到多少个声波,人耳鼓膜的振动频率与声源的振动频率相同。可是,当声源相对人运动时,情况就不同了。如果声源以某种速度向人靠近,这时声源每秒钟的振动次数(频率)仍不变,它每秒钟发出的声波个数也不变,但因波源与人的距离逐渐缩短,波与波之间挤在了一起,因此,每秒钟传进人耳的声波个数却增加了,即人耳鼓膜的振动频率增大了,所以听到的声音音调就要提高了。反之,声源若以某种速度离人而去,则人耳每秒钟接收到的声波个数就会减少,所以听到的声音音调自然就要降低了。这就是多普勒效应产生的原因。声源的运动速度越大,它所产生的多普勒效应也就越显著。有经验的铁路工人,根据火车汽笛音调的变化,能够知道火车运动的快慢和方向;久经沙场的老兵,在战场上根据炮弹飞行时音调的变化,能够判断其危险性。他们实际上就是应用了多普勒效应。从以上分析我们还可看出,多普勒效应的实质,就是观测者(人或仪器)所接收的声波的频率,随着声源的运动而改变:静止时,它等于声源的频率;运动时,要高于或低于声源的频率;运动速度越大,这种变化也就越大。很显然,由于声源运动所带来的观测者接收的声波频率的变化,也就为人们研究声源的运动提供了依据。正是利用这一点,科学家为多普勒效应找到了广泛的用武之地。例如,现代舰艇为了探索水下目标(潜水艇、海礁等),都安装了回声探测仪器,通过向水下发射声波信号和接收从目标反射回来的回声信号来确定目标的存在及其距离。如果在探测仪器上再加装上一套装置,用来检测回声频率的变化,就能知道目标是否运动以及如何运动;并且根据频率变化的大小,还能推算出目标运动的速度。又如,医学上近年出现了利用多普勒效应的诊断仪器,它通过声波在体内运动器官(如心脏等)反射回来的回声频率的改变来探测人体内脏器官因病变引起的运动异常情况。其实,自然界中不仅声波在传播中能产生多普勒效应,其他形式的波在传播中也存在多普勒效应。例如,很早天文学家就发现,从遥远的星球发来的光波的频率,都小于地球上静止的同种光源的频率,却一直得不到科学的解释。后来人们通过深入研究才知道,这是由于星球运动产生的光波多普勒效应造成的。它表明宇宙间的一切星体都在远离地球而去,即所谓“宇宙在不断地膨胀”。人们根据星球频率改变量的大小,还推算出了星球远离地球时的运动速度。此外,人造地球卫星在天空中的运动速度,也是利用多普勒效应测出来的。
多普勒效应是什么意思?
多普勒效应简单讲,就是信号源相对于观测点做运动时,观测到的信号频率会随着信号源的移动速度和角度的不同而发生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。扩展资料多普勒效应简单讲,就是信号源相对于观测点做运动时,观测到的信号频率会随着信号源的移动速度和角度的不同而发生变化。这个频率的展宽或是缩减(频率变化),就叫做多普勒频率。超声测血液流速就是利用了多普勒效应。生活中也有实例,火车开过的时候,离的越近,汽笛的声音越粗,开的越远,声音越尖锐,这就是由于火车的移动,导致我们观测到的汽笛声频率发生了变化。参考资料来源:百度百科-多普勒效应
多普勒效应公式是什么?
多普勒效应计算公式分为以下三种:1、纵向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线共线):f"=f[(c+v)/(c-v)]^(1/2),其中v为波源与接收器的相对速度。当波源与观察者接近时,v取正,称为“紫移”或“蓝移”。否则v取负,称为“红移”。2、横向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线垂直):f"=f(1-β^2)^(1/2),其中β=v/c。3、普遍多普勒效应(多普勒效应的一般情况):f"=f[(1-β^2)^(1/2)]/(1-βcosθ),其中β=v/c,θ为接收器与波源的连线到速度方向。多普勒效应是奥地利物理学家及数学家克里斯琴・约翰・多普勒于1842年提出。主要内容为:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象。具有波动性的光也会出现这种效应,又被称为多普勒-斐索效应。因为法国物理学家斐索,于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了这种效应测量恒星相对速度的办法。光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化。如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移。如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。
什么是多普勒效应
多普勒效应简单讲,就是信号源相对于观测点做运动时,观测到的信号频率会随着信号源的移动速度和角度的不同而发生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。扩展资料多普勒效应简单讲,就是信号源相对于观测点做运动时,观测到的信号频率会随着信号源的移动速度和角度的不同而发生变化。这个频率的展宽或是缩减(频率变化),就叫做多普勒频率。超声测血液流速就是利用了多普勒效应。生活中也有实例,火车开过的时候,离的越近,汽笛的声音越粗,开的越远,声音越尖锐,这就是由于火车的移动,导致我们观测到的汽笛声频率发生了变化。参考资料来源:百度百科-多普勒效应
多普勒效应是什么
多普勒效应的含义:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift)。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。扩展资料多普勒效应的发现原因:1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。所谓多普勒效应就是,当声音,光和无线电波等振动源与观测者以相对速度V相对运动时,观测者所收到的振动频率与振动源所发出的频率有所不同。因为这一现象是奥地利科学家多普勒最早发现的,所以称之为多普勒效应。
多普勒效应的原理是什么?
声源和观测者存在着相对运动,当声源离观测者而去时,声波的波长增加,音调降低,当声源接近观测者时,声波的波长减小,音调升高。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。据实验结果证明这一比值越大,改变就越明显,这就是所说的多普勒效应。拓展资料多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。参考资料:百度百科—多普勒效应
多普勒效应是什么原理?
多普勒效应是波源和观察者有相对运动时,观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细(即频率变高,波长变短),而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉(即频率变低,波长变长),就是多普勒效应的现象,同样现象也发生在私家车鸣响与火车的敲钟声。这一现象最初是由奥地利物理学家多普勒1842年发现的。荷兰气象学家拜斯·巴洛特在1845年让一队喇叭手站在一辆从荷兰乌德勒支附近疾驶而过的敞篷火车上吹奏,他在站台上测到了音调的改变。这是科学史上最有趣的实验之一。多普勒效应从19世纪下半叶起就被天文学家用来测量恒星的视向速度。现已被广泛用来佐证观测天体和人造卫星的运动。拓展资料:具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应。因为法国物理学家斐索(1819~1896年)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法。光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化。如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。参考资料:【1】《科学》九年级(下),华东师范大学出版社,ISBN 7-5617-3374-7/G·1802
多普勒效应公式是什么?
多普勒效应计算公式分为以下三种:1、纵向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线共线):f"=f[(c+v)/(c-v)]^(1/2),其中v为波源与接收器的相对速度。当波源与观察者接近时,v取正,称为“紫移”或“蓝移”。否则v取负,称为“红移”。2、横向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线垂直):f"=f(1-β^2)^(1/2),其中β=v/c。3、普遍多普勒效应(多普勒效应的一般情况):f"=f[(1-β^2)^(1/2)]/(1-βcosθ),其中β=v/c,θ为接收器与波源的连线到速度方向。多普勒效应是奥地利物理学家及数学家克里斯琴・约翰・多普勒于1842年提出。主要内容为:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象。具有波动性的光也会出现这种效应,又被称为多普勒-斐索效应。因为法国物理学家斐索,于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了这种效应测量恒星相对速度的办法。光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化。如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移。如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。
多普勒效应是什么效应?
多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。扩展资料生活中有这样一个有趣的现象:当一辆救护车迎面驶来的时候,听到声音越来越高;而车离去的时候声音越来越低。你可能没有意识到,这个现象和医院使用的彩超同属于一个原理,那就是“多普勒效应”。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。参考资料:百度百科-多普勒效应
多普勒效应是什么?
为了更多地了解银河系,我们必须研究确定星体运动的方法。当哈雷发现彗星在运动着的时候,他只能测量它 们走过的可视路线(固有运动)的路程,它们仿佛是在沿天体滑动着。然而,一旦天体不存在了,而且星星穿过广 阔的太空分布在距我们较近或较远处,变得十分明显,问题就出现了:某一特定的星体是正朝向我们运动,还是背 离我们运动着呢?此运动(相向或背向)被称为径向运动,因为星星被看作在沿着轮辐(或半径)朝向或背向我们 运动着,此轮以地球为中心,远离我们延伸出去。 我们如何才能探测出这个运动呢?如果一颗星正径直地背向我们或朝向我们运动,那么它在太空中的位置是不 变的。当然,如果它们背离我们运动,它将在天空中变得越来越暗。如果它稳定地朝向我们运动,则会变得越来越 亮,但是星星离我们那么远,而且相对那巨大的距离而言移动是那么缓慢,那么星星用几千年而改变的亮度完全可 以用精密仪器探测出来。此外,即使一颗星是以固有运动穿过太空,它也可以是朝向或背向我们运动以至于它在三 维空间中存在着倾斜运动。如何才能观察到这种运动呢? 此答案是在从地球上观察到的一个现象中被发现的,好像与星星无关。如果一个骑兵正在军事进攻中冲锋,吹 号以鼓舞自己军队的士气而威吓敌军,当他移向一个静止不动的收听者时,号声好像改变了音高。当掠过时,声音 突然呈现为较低的音高。 这个现象在战争最激烈时没有被发现,但在1815年,英国工程师乔治。斯蒂芬森发明了铁道机车,它不是多年 前的那种跑起来跟奔马的速度一样或再快一点的机车。更重要的是,当它们穿过人口稠密的地区时,通常会发出某 种汽笛声来警告人们,所以当机车经过时听到突然降低的声音就非常普遍了。为什么会发生这种情况?疑问就出现 了。 奥地利物理学家克里斯琴。乔安娜。多普勒十分准确地解决了问题,判定当机车逼近时,每个连续的声音都稍 微追上它前面的那个,因此它们比机车静止时更频繁地传入耳朵。因此,比机车静止时的汽笛声要高。当机车经过 或开始后退时,每个连续声波都被拉离前面那个,那么就比机车静止时传到耳朵的次数少,所以听起来音高就较低。 那么在机车穿过时声音存在着自然的变化过程,由比正常的高到比正常的低,由高音到低音。 在1842年,多普勒解出了速度与音高的数学关系,并通过火车头以不同的速度来回拖着平板车而成功地验证了 这个关系。吹号手在平板车上吹出各种音调,在地面上,具有绝对音高感的音乐家记录火车经过时的声音变化。因 此,这种音高变化被称为多普勒效应。 到现在,人们发现光也是由波构成的,虽然它的波比声波要小得多。1848年,法国物理学家阿曼德。希玻利特。 费佐指出多普勒效应适用于任何波的运动,包括光。因此,常常把光运动的方式称为多普勒—费佐效应。 如果一颗星既不靠近又不远离我们,那么它的光谱中的黑线就保持在适当的位置。如果星体背向我们运动,它 发出的光的波长较长(是较低音高的等价值),而且黑线总是向光谱中的红光端移动(红向移动)。移动得越多, 背离我们运动的速度越快。另一方面,如果星体向我们靠近,它发出的光的波长较短(是较高的音高的等价值), 光谱线朝向光谱中的紫光端移动。而且,移得越远,靠近我们运动的速度越快。 如果我们知道径向运动(相向或背向),又知道固有运动(朝一侧),我们就能计算出星体在三维空间中的真 实运动。事实上,径向速度是其中非常重要的。只有星体离我们足够近而且它穿过天空的运动快得可以被觉察出来 时,固有运动才能被测量,但只有非常小的一部分星体是离我们那么近的。另一方面,无论星体离我们多远,只有 它的光谱是可以得到的,才能确定径向运动。在1868年,威廉。哈金斯首次确定了星星的径向速度。他发现天狼星 以大约46公里/ 秒次强的速度背离我们。目前,我们有较好的图表,很接近首次尝试。
多普勒效应的概念是什么?
多普勒效应的含义:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift)。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。扩展资料多普勒效应的发现原因:1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。参考资料:百度百科词条——多普勒效应
多普勒效应的原理是什么,有什么用途
多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(ChristianJohannDoppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blueshift);当运动在波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移redshift)。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。 恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v: 当观察者走近波源时观察到的波源频率为(c+v)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(c-v)/λ。 一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。
多普勒效应的原理是什么?
声源和观测者存在着相对运动,当声源离观测者而去时,声波的波长增加,音调降低,当声源接近观测者时,声波的波长减小,音调升高。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。据实验结果证明这一比值越大,改变就越明显,这就是所说的多普勒效应。拓展资料多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。参考资料:百度百科—多普勒效应
多普勒效应是什么 关于什么是多普勒效应介绍
1、多普勒效应 (Doppler effect) 是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(或蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。 2、恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。
什么是多普勒效应,说的通俗一点,不要定律,挺急的
多普勒效应描述的是波、就从声波举例子吧、声波是一圈圈散开的波、就像投入石头的水塘。假设这些散开的波,向你高速移动而来,最外围第一圈波被你耳朵接受,因为运动的关系,你的耳朵,比预计要早的接收到了外围第二圈波,接着第三圈,第四圈,你会觉得怎样,是声音紧凑了,也就是频率高了。而反之,声源向你高速移走,外围第一圈波被接收,第二圈波要走的路变远,比预计的晚了一会才被接收,第三第四……,你会觉得声音变得稀疏了,就是频率减小了。这种波源与观察者之间相对运动导致的频率变化、就是多普勒效应。公式太长不好打,就算了。
多普勒效应是什么?原理
生活中有这样一个有趣的现象:当一辆救护车迎面驶来的时候,听到声音越来越高;而车离去的时候声音越来越低。你可能没有意识到,这个现象和医院使用的彩超同属于一个原理,那就是“多普勒效应”。多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。原理多普勒效应指出,波在波源移向观察者接近时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证,几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(c+v)/λ,反之则观察到的波源频率为(c-v)/λ。一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,如果观察者远离波源,其汽鸣声会比平常更刺耳。你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。产生原因:声源完成一次全振动,向外发出一个波长的波,频率表示单位时间内完成的全振动的次数,因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数,而观察者听到的声音的音调,是由观察者接受到的频率,即单位时间接收到的完全波的个数决定的。当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的频率会改变.在单位时间内,观察者接收到的完全波的个数增多,即接收到的频率增大.同样的道理,当观察者远离波源,观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少,即接收到的频率减小.
什么叫多普勒效应
问题一:什么是多普勒效应 多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴u30fb约翰u30fb多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1843年首先提出了这一理论。主要内容为:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移blue shift);当运动在波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移red shift)。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度 问题二:什么叫多普勒效应 回答问题好不容易啊...提交失败n次!!!! 世界青年足球锦标赛从1977年举办,前身是可口可乐杯赛。是世界青年足球最高水平赛事。 历届简介(时间倒排): 2005年 荷兰 2003年 阿联酋 2001年 阿根廷 1999年,第12届世青赛在尼日利亚举办,这也是世青赛第一次在撒哈拉以南的非洲国家举办。有“飞鹰”之称的东道主尼日利亚队、南美的巴西队和上届冠军阿根廷队在赛前被认为是夺冠热门,但均被挡在四强之外。本届比赛东亚的日本队和非洲的马里队异军突起,成为在本届杯赛上走得最远的两匹黑马。日本队虽然在决赛中以0:4负于西班牙队,但是获得世青赛亚军证明了日本足球乃至亚洲足球取得了长足搭进步;另一匹黑马马里队以1:0战胜乌拉圭队,获得本届锦标赛第3名。 1997年,第11届世青赛在马来西亚举办。本届世青赛参赛队伍扩大到24支。东道主的热情和组织工作受到了国际足联的好评,但球迷热情不高,因为马来西亚队一场没赢。而巴西、日本、墨西哥和英格兰队却大开杀戒,巴西队打韩国队竟出现10:3的比分。卫冕冠军阿根廷队绝处逢生,最后以2:1战败乌拉圭队,成为第三支获得两次以上冠军的球队。 1995年,第10届世青赛在卡塔尔举行。本来这届比赛决定在尼日利亚举办,由于某些国家抱怨卫生、基础设施等存在问题,临时决定在赛前20天易地。用“红牌满天飞”来描述这届世青赛并不过分,12场比赛亮了15张红牌。在荷兰与洪都拉斯队的比赛中,已经以7:1领先的荷兰队,最后竟发现对手被罚得只剩下7个人,以至裁判不得不宣布终止比赛。阿根廷和巴西两支南美队顺利进入决赛,前者决赛中以2:0获胜,夺得冠军。 1993年,第9届世青赛再次在澳大利亚举行,澳大利亚成了第一个两度主办世青赛的国家。这次比赛,非洲的加纳队成功地使进攻性打法奏效,进入四强。成为继尼日利亚队之后第二个进入半决赛的非洲队。而巴西人又一次圆了冠军梦,成为“三冠王”。 1991年,第8届世青赛在葡萄牙举办。葡萄牙队借东道主之机,借着天时地利人和会夺取了冠军,成为继巴西后第二支蝉联冠军的队伍。朝鲜和韩国第一次联合组队参加了比赛,联队齐心合力,表现不俗,杀进四强,在半决赛中以1:5败在巴西人脚下。 1989年,第7届世青赛在石油富国沙特 *** 举办。尼日利亚队杀进决赛,最后负于葡萄牙队。最耀眼的明星是美国的门将克勒。由于他的突出表现,美国队得以冲入四强。 1987年,第6届前世青赛在智利举行。本届世青赛可以说是南斯拉夫人的天下。赛前巴西和前联邦德国队夺标呼声甚高,但南斯拉夫队开场与东道主智利队较量就以4:2胜出,此后一路高歌猛进闯入决赛,与联邦德国队一决高下。最后点球大战,南斯拉夫队击碎了对手再捧金杯的美梦。 1985年,第5届世青赛在前苏联举办。前苏联队想利用东道主的优势再次折桂。在半决赛时,西班牙“斗牛士”使东道主中途铩羽,而巴西队成功卫冕。尼日利亚队荣获铜牌,非洲球队第一次登上世青赛领奖台。 1984年,第4届比赛移师墨西哥,赢得了众多的观众。最后巴西和阿根廷队之间的冠军争夺战,有大约10万人到现场助威。虽然东道主队没有闯过第一轮大关,并没有降低主办国球迷的热情。这次大赛,巴西队也第一次获得世青赛冠军头衔,该队的席尔瓦进6球获最佳球员称号。 1981年,第3届世青赛在澳大利亚举行,前联邦德国队夺冠。在这次比赛中,来自海湾的袖珍国卡塔尔成了最耀眼的明星,在与巴西、阿根廷和英格兰等强队的争斗中脱颖而出,赢得银牌。 1979年,第2届世青赛在日本举行。阿根......>> 问题三:多普勒效应 简单讲,就是信号源相对于观测点做运动时,观测到的信号频率会随着信号源的移动速度和角度的不同而发生变化。 这个频率的展宽或是缩减(频率变化),就叫做多普勒频率。 超声测血液流速就是利用了多普勒效应。 生活中也有实例,火车开过的时候,离的越近,汽笛的声音越粗,开的越远,声音越尖锐,这就是由于火车的移动,导致我们观测到的汽笛声频率发生了变化。 问题四:多普勒效应是什么? 多普勒效应是指物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化, 在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 ,在运动的波源后面,产生相反的效应,波长变得较长,频率变得较低 ,波源的速度越高,所产生的效应越大,根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度,恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,这种现象称为多普勒效应。
多普勒效应是什么
多普勒效应(Dopplereffect)是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(ChristianJohannDoppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blueshift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移redshift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(或蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。
什么是多普勒效应
1、生活中有这样一个有趣的现象:当一辆救护车迎面驶来的时候,听到声音比原来高;而车离去的时候声音的音高比原来低。你可能没有意识到,这个现象和医院使用的彩超同属于一个原理,那就是“多普勒效应”。 2、多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。 3、恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。
什么叫多普勒效应
生活中有这样一个有趣的现象:当一辆救护车迎面驶来的时候,听到声音比原来纤细;而车离去的时候声音的音高比原来雄浑。你可能没有意识到,这个现象和医院使用的彩超同属于一个原理,那就是“多普勒效应”。多普勒效应 (Doppler effect) 是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(或蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。
什么是多普勒效应?
分类: 教育/科学 解析: 多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。 他认为声波频率在声源移向观察者时变高,而在声源远离观察者时变低。一个常被使用的例子是火车,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动是更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。
多普勒效应是什么?
多普勒效应的含义:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift)。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。扩展资料多普勒效应的发现原因:1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。参考资料:百度百科词条——多普勒效应
多普勒效应是什么意思?
多普勒效应简单讲,就是信号源相对于观测点做运动时,观测到的信号频率会随着信号源的移动速度和角度的不同而发生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。扩展资料多普勒效应简单讲,就是信号源相对于观测点做运动时,观测到的信号频率会随着信号源的移动速度和角度的不同而发生变化。这个频率的展宽或是缩减(频率变化),就叫做多普勒频率。超声测血液流速就是利用了多普勒效应。生活中也有实例,火车开过的时候,离的越近,汽笛的声音越粗,开的越远,声音越尖锐,这就是由于火车的移动,导致我们观测到的汽笛声频率发生了变化。参考资料来源:百度百科-多普勒效应
什么是多普勒效应?
多普勒效应(Doppler effect)是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。多普勒认为,物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移 (blue shift))。在运动的波源后面,产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移 (red shift))。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象 (包括光波) 都存在多普勒效应。多普勒效应的发现1842年德国一位名叫多普勒的数学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。因为是多普勒首先提出来的,所以称为多普勒效应。 多普勒效应详解多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v-c)/λ。一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时,接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到4.74×10^14赫兹,这
什么是“多普勒效应”?
1、多普勒效应 (Doppler effect) 的概念: 该理论是为奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。 2、多普勒效应的形成原理: 多普勒效应主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变高(蓝移blue shift:往蓝光,即高频方向移动);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift往红光,即低频方向移动);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据红移(或蓝移)的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度以及变化。 声音以及光线都遵循多普勒效应原理。比如,高铁列车在迎着我们的方向鸣笛使来,我们会听到十分高亢的鸣响,而在经过我们的身旁,鸣笛的声音会迅速暗哑下来,这就是多普勒效应在声音中所表现出来的现象。 恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。 3、多普勒效应的应用 如今多普勒效应的应用范围还是挺广泛的,就像医疗方面的应用,比如彩超,超声波的发射和接受,还有信号处理方面,这些都是利用多普勒效应的技术和原理,然后进行采血之后等组织出来的设备。
简述什么是多普勒效应
多普勒效应(Doppler effect)是指当一个波源向观察者靠近或远离时,观察者听到的波的频率会发生变化的现象。这个现象不仅在声波中普遍存在,也在光波、电磁波等波动中产生。多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒在1842年首先提出,并因此被命名。在多普勒效应中,当一个波源靠近观察者时,波的频率会增加,因此听到的声音会变高;波源远离观察者时,波的频率会减小,因此听到的声音会变低。在现实中,多普勒效应的应用非常广泛。举个例子,当一辆警车以高速驶来时,警笛发出的声音会变高,当警车远离你时,发出的声音会变低。这是因为当警车靠近你时,警笛的声波在空气中传播速度加快,频率增加,听到的声音就变高了。当警车远离你时,警笛的声波传播速度减慢,频率降低,听到的声音就变低了。除此之外,在天文学中,多普勒效应对我们理解宇宙中的运动也非常重要。通过观察恒星和星系的多普勒效应,我们可以知道它们相对于地球是向我们运动还是远离我们。在医学中,多普勒效应也被广泛应用于诊断血液流动方向和速度等。总的来说,多普勒效应是一种普遍存在于波动中的现象,它不仅是物理学和天文学重要的研究工具,也是现代医学技术中必不可少的一部分。
什么是多普勒效应?
多普勒效应:观察者与波源之间有相对运动时,观测到的波的频率与波源发出的频率不同的现象。当波源向观察者而来时,观察者接收到的频率变高;当波源背离观察者而去时,观察者接收到的频率变低。这种现象因由奥地利物理学家多普勒发现而命名。利用这种效应制作的仪器可测算血流的方向、流量等。
多普勒效应是什么意思?
多普勒效应的含义:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift)。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。扩展资料多普勒效应的发现原因:1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。参考资料:百度百科词条——多普勒效应
相对论与多普勒效应矛盾吗?
不矛盾,光的多普勒效应只是改变光波的频率,而同时波长亦发生改变,两者总的效果是光速是不变的.其实所谓的多普勒效应是由于参考系的变换引起的,在低速的情况下用的是伽利略变换,而对于光波要用洛伦兹变换,其实洛伦兹变换已经隐含了光速不变的假定在这里面
多普勒效应的体现
声波的多普勒效应在日常生活中,我们都会有这种经验:当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时,他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢?这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的,如果频率高,声调听起来就高;反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应,它是用发现者克里斯蒂安·多普勒的名字命名的,多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应。为了理解这一现象,就需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短,好像波被压缩了.因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好像波被拉伸了。因此,声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=(u+v0)f /(u-vs),其中vs为波源相对于介质的速度,v0为观察者相对于介质的速度,f表示波源的固有频率,u表示波在静止介质中的传播速度。当观察者朝波源运动时,v0取正号;当观察者背离波源(即顺着波源)运动时,v0取负号。当波源朝观察者运动时vs前面取正号;前波源背离观察者运动时vs取负号. 从上式可以很容易得知,当观察者与声源相互靠近时,f1>f;当观察者与声源相互远离时f1<f。设声源S,观察者L分别以速度Vs,Vl在静止的介质中沿同一直线同向运动,声源发出声波在介质中的传播速度为V,且Vs小于V,Vl小于V。当声源不动时,声源发射频率为f,波长为X的声波,观察者接收到的声波的频率为:f"=(V+Vl)V/[(V-Vs)X]=(V+Vl)f/(V-Vs)所以得⑴当观察者和波源都不动时,Vs=0,Vl=0,由上式得f"=f⑵当观察者不动,声源接近观察者时,观察者接收到的频率为F=Vf/(V-Vs)显然此时频率大于原来的频率由上面的式子可以得到多普勒效应的所有表现。光波的多普勒效应具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应.因为法国物理学家斐索(1819~1896年)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。光(电磁波)的多普勒效应计算公式分为以下三种:⑴纵向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线共线):f"=f [(c+v)/(c-v)]^(1/2)其中v为波源与接收器的相对速度。当波源与观察者接近时,v取正,称为“紫移”或“蓝移”;否则v取负,称为“红移”。⑵横向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线垂直):f"=f(1-β^2)^(1/2) 其中β=v/c⑶普遍多普勒效应(多普勒效应的一般情况):f"=f [(1-β^2)^(1/2)]/(1-βcosθ)其中β=v/c,θ为接收器与波源的连线到速度方向的夹角。纵向与横向多普勒效应分别为θ取0或π/2时的特殊情况。
关于多普勒效应中的蓝移和红移
恒星、星系光谱的移动是多谱勒效应的必然结果。比如说有一个星系向我们的银河系靠拢那它的光谱就会向波长短,频率高紫色一方移动,这就叫蓝移(或紫移)。 而当它远离我们而去时,它的光谱就会向波长长,频率低的红色一方移动,这就叫红移。 不过大多数的天体都是红移,天文上把红移和蓝移(或紫移)统称红移,而蓝移(或紫移)就在它的前面加一个“负”号。 像本星系中的M31、M32、M33、NGC147、NGC185、NGC6822、IC1613都是蓝移(或紫移),就是说它们是向着我们移动的。哈勃定律 Hubble"slaw1929年,E.P.哈勃发现河外星系视向退行速度v与距离d成正比,即v=Hd这个关系称为哈勃定律,又称哈勃效应。式中 H 称为哈勃常数。哈勃定律中,v以千米/秒为单位,d以百万秒差距为单位,H的单位是千米/(秒·百万秒差距)。哈勃定律有着广泛的应用,它是测量遥远星系距离的唯一有效方法。只要测出星系谱线的红移,再换算出退行速度,便可由哈勃定律算出该星系的距离。哈勃定律中的速度和距离不是直接可以观测的量。直接观测量是红移和视星等。因此,真正来自观测、没有掺进任何假设的是红移-视星等关系。在此基础上再加上一些假设,才可得到距离-速度关系。早在1912年,施里弗(Slipher)就得到了“星云”的光谱,结果表明许多光谱都具有多普勒(Doppler)红移,表明这些“星云”在朝远离我们的方向运动。随后人们知道,这些“星云”实际上是类似银河系一样的星系。1929年哈勃(Edwin Hubble)对河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究。当时只有46个河外星系的视向速度可以利用,而其中仅有24个有推算出的距离,哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系。现代精确观测已证实这种线性正比关系 v = H0×d 其中v为退行速度,d为星系距离,H0为比例常数,称为哈勃常数。这就是著名的哈勃定律。 哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀。因此,在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀,从任何一个星系来看,一切星系都以它为中心向四面散开,越远的星系间彼此散开的速度越大。
多普勒效应是什么?
多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1843年首先提出了这一理论。主要内容为:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移blue shift);当运动在波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移red shift)。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。 恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用.交通警向行进中的车辆发射频率已知的电磁波,通常是红外线,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度.装有多普勒测速仪的警车有时就停在公路旁,在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上. 宇宙中的星球都在不停地运动.测量星球上某些元素发出的光波的频率,然后跟地球上这些元素静止时发光的频率对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度. 医生向人体内发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收,测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度.这种方法俗称“彩超”,可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变.http://baike.baidu.com/view/1805.htm#5
多普勒效应的定理是什么?
多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。 他认为声波频率在声源移向观察者时变高,而在声源远离观察者时变低。一个常被使用的例子是火车,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动是更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。
激光多普勒效应测速原理
示踪粒子是利用运动微粒散射光的多普勒频移来获的速度信息的。因此它实际上测的是微粒的运动速度,同流体的速度并不完全一样。幸运的是,大多数的自然微粒(空气中的尘埃,自来水中的悬浮粒子)在流体中一般都能较好地跟随流动。如果需要人工播种,微米量级的粒子可以同时兼顾到流动跟随性和LDV测量的要求。 仪器发射一定频率的超声波, 由于多普勒效应的存在, 当被测物体移动时 (不 管是靠近你还是远离你)反射回来波的频率发生变化,回收的频率是(声速±物 体移动速度)/波长, 由于和波长都可以事先测出来 (声速会随温度变化有所变化, 不过可以依靠数学修正) ,只要将回收的频率经过频率-电压转换后,与原始数据 进行比较和计算后,就可以推断出被测物体的运动速度。
多普勒效应公式推导
通过观察(匀速)运动光源的光谱可以获得多普勒效应,即光谱的红移与蓝移。光谱的红移说明运动光源远离观察者,光谱的蓝移说明运动光源向观察者方向靠近。所谓“红移”现象是指该光源在静止状态下的光波波长(λ)被拉长了,所谓“蓝移”现象呢,是指该光源在静止状态下的光波波长(λ)被压缩了。在稳定介质的环境中,无论是静态的还是运动的光源所发出的所有频率的光,其光速C完全相同,即C=λ(波长)×f(频率)。设:λ、静止状态光源的波长;f、静止状态光源的频率。λ"(f"):表示在(匀速)运动光源的后面,观察远去光源的光波获得的波长(频率);λ”(f”):表示在(匀速)运动光源的前方,观察靠近光源的光波获得的波长(频率);U:为(匀速)运动光源的速度。当我们从同一个光源的前后方向上同时观察该运动光源的光波与频率就会得到如下的结果。∵λ"=λ+U/f;λ”=λ-U/f;且C=λ×f=λ"×f"=λ”×f”;∴λ"=(C+U)/f;λ”=(C-U)/f。由此可见,(λ"+λ”)÷2=λ;说明观察(匀速)运动光源前后的光波波长是相互补充的,前方观察的光波波长压缩了多少,就会在后方观察到的光波波长伸长多少。则前后观察的频率变化为:f"=[C/(C+U)]f;f”=[C/(C-U)]f。那么,有人会问,是不是可以站在任何角度观察(匀速)运动光源的光波变化呢?当然可以。其多普勒效应公式的通式就是:λ°=λ-Ucosα/f=(C-Ucosα)/f。其中λ°表示任意角度下观察所获得的光波波长;α角是运动光源与观察位置所形成的夹角。当α=0时,λ°=(C-U)/f;当α=90°时,λ°=λ;当α=180°时,λ°=(C+U)/f。有人还会问,如果在变速的情况下,还能不能进行计算呢?当然可以。在匀加(减)速的情况下,λ°=(C±atcosα)/f。t为匀加速或匀减速的时间。我愿意用我新近推导出来的,上述的那些多普勒效应的计算公式与包括相对论用于计算多普勒效应的计算公式在内的所有与多普勒效应有关的计算公式打擂台,希望有人给我这个荣幸。
光电效应与多普勒效应有何区别
光电效应是指光是一种粒子,可以将金属的电子瞬间打出,使金属缺失电子(电子很不稳定),成为离子。爱因斯坦在讨论光的波粒二象性中提出的。光电效应也说明了光是一种粒子。 多普勒效应是指一个物体所发射的波长有关,远离物体出现红移(波长加长),因为一个物体波频是恒定的。离近物体出现蓝移(波长变小)。比如火车的汽笛,随着火车的移动,音调总是不一样的。 光电效应和多普勒效应分别叙述了波与粒子的不同。
光学中,多普勒效应的本质是“光程”的变化,对么?
如果把光想象成类似于机械波 ,具有分立的波形的话,可以这样理解。光程的变化是多普勒效应的表象,采用这样唯相的解释进行辅助理解是没有问题的。然而实质上多普勒效应应该用时空的相对性来解释。就像很多物理过程一样,我们不能说唯相的解释不正确,只是在一些极端情况下这种唯相的解释可能会带来新的困难或者与实验相悖的结论。但是是不是总是有一种非数学的解释方法目前能完美地匹配现象的直观性与其本质呢?我觉得不存在。所以纯数学的解释才是可能的唯一的目前而言完美的解释途径。
光波的横向多普勒效应成立吗?有实验验证吗?
多普勒效应的本质是什么?是由波的本质决的的,因为光是电磁波没有质量和惯性,产生无限小就独立存在了。光源产生光时。是电磁场的交替变化,一点点地产生的,不可能突然间冒出一个光子来。光波的一个波的产生,可以假设由许多质点组成。第一个质点刚产生就离开光源独立存在,在光的前进方向上以光的速度前进,紧接着第二个质点产生,和第一个质点一样,在光的前进方向上光速前进。如果光源不动,由质点组成一个波的距离即波长是一定的。当光源向前传播方向运动时,第一个质点产生后,紧跟着第二个质点产生,距离就会缩小,所有一个波的质点距离都缩小。波长变小,频率变高。反之光源向后退:,频率变低。物体前后运动反射光,也一样可以改变光的频率。这就是多普勒效应。所有波都有这个效应。一束光打在金属上,如果频率不够高,不起光电效应,没有电子放出。但是只要把光源向前动一动,频率就升高到光电效应,使金属放出电子了。多普勒效应证明了光只能是电磁波。不可能光源动一动就产生千百万种不同频率的光子来。要是光子突然从光源产生出来是不能有多普勒效应来改变频率的。 多普勒频移是指雷达波束,打在一个运动的物体上产生的回波其频率与其发射波频率不一致的物理效应;如果物体(目标)向着发射波束而来,则回波频率将增加,反之则减小。 多普勒频移实际上在声波、水波,包括光波,一切波与物质实体之间的相互作用,或波与波之间的“碰撞”、“纠缠”,都会产生类似物理效应。我们不仅能看到波的多普勒效应,而且能看到波的凝结体---各种孤子(光孤子、电磁孤子(球闪算宏观电磁孤子)、水孤子、声孤子、凝聚态孤子(马约拉纳费米子、外尔费米子…)),也具有多普勒效应。实际上,这里仍然是物质间能量传递、转换。 激光(红外光)雷达也存在多普勒效应。宇宙炸论的主要证据---红移,就是一种多普勒效应。只不过“炸论教徒”认为宇宙在膨胀,相当于光回波是由远离我们的物体反射过来的,光谱向红光偏移(与太阳光谱比较)。其实就相当于,波的能量被一个远离(与波的传播方向有个同方向速度)波源的物体或目标带走了。 前些时候,一老外造了一微波多普勒共振腔,然后,像发射激光波束一样,当其能量达到一定程度,向后喷出,以期形成一向前的反冲动力,这就是“著名的”,“微波宇航发动机”原理。 不用实践都知可以,功率与衺减问题!(阻力粒子问题)
多普勒效应的问题 计算方法
多普勒效应 多普勒效应是为纪念伟大的科学家Christian Doppler而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。但是由于缺少试验设备,多普勒但是没有用试验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。 多普勒效应指出,波在波源移向观察者时频率变高,而在波源远离观察者时频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v: 当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v-c)/λ。 一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。 多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括光波、电磁波。科学家哈勃Edwin Hubble使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体距离越远红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。 在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在图4中显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时(参见图中所画的虚线),接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到4.74×10^14赫兹,这个数值大幅度地降移到红外线的频段。 一、声波的多普勒效应 在日常生活中,我们都会有这种经验:当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时,他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢?这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的,如果频率高,声调听起来就高;反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应,它是用发现者克里斯蒂安·多普勒(Christian Doppler,1803-1853)的名字命名的,多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应.为了理解这一现象,就需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短,好像波被压缩了.因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好像波被拉伸了. 因此,声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=(u+v0)/(u-vs)f ,其中vs为波源相对于介质的速度,v0为观察者相对于介质的速度,f表示波源的固有频率,u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时,v0取正号;当观察者背离波源(即顺着波源)运动时,v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号;前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知,当观察者与声源相互靠近时,f1>f ;当观察者与声源相互远离时。f1<f 二、光波的多普勒效应 具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应. 因为法国物理学家斐索(1819-1896)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移. 三、光的多普勒效应的应用 20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离地球而去.1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律:星系的远离速度v与距地球的距离r成正比,即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变小. 由此推知,宇宙结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物. 因而1948年伽莫夫(G. Gamow)和他的同事们提出大爆炸宇宙模型. 20世纪60年代以来,大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受,以致被天文学家称为宇宙的"标准模型" . 多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能,这只要分析一下接收到的光的频谱就行了. 1868年,英国天文学家W. 哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度),得出了46 km/s的速度值恒定.但是当火车靠近你以后并离你远去的时候频率会改变很大
多普勒效应是什么?我要完美的答案~
多普勒效应(Doppler effect)是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。多普勒认为,物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移 (blue shift))。在运动的波源后面,产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移 (red shift))。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象 (包括光波) 都存在多普勒效应。 多普勒效应的发现 1842年德国一位名叫多普勒的数学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。因为是多普勒首先提出来的,所以称为多普勒效应。 多普勒效应详解 多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v-c)/λ。 一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。 多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。 在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时,接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到4.74×10^14赫兹,这个数值大幅度地降移到红外线的频段。 声波的多普勒效应 在日常生活中,我们都会有这种经验:当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时,他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢?这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的,如果频率高,声调听起来就高;反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应,它是用发现者克里斯蒂安·多普勒的名字命名的,多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应。为了理解这一现象,就需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短,好像波被压缩了.因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好像波被拉伸了。 因此,声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=(u+v0)/(u-vs)f ,其中vs为波源相对于介质的速度,v0为观察者相对于介质的速度,f表示波源的固有频率,u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时,v0取正号;当观察者背离波源(即顺着波源)运动时,v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号;前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知,当观察者与声源相互靠近时,f1>f ;当观察者与声源相互远离时。f1<f 设声源S,观察者L分别以速度Vs,Vl在静止的介质中沿同一直线同向运动,声源发出声波在介质中的传播速度为V,且Vs小于V,Vl小于V。当声源不动时,声源发现频率为f,波长为X的声波,观察者接受到的声波的频率为:f"=(V-Vl)V/[(V-Vs)X]=(V-Vl)f/(V-Vs),所以得 (1)当观察者和波源都不动时,Vs=0,Vl=0,由上式得f"=f;(2)当观察者不动,声源接近观察者时,观察者接受到的频率为F=Vf/(V-Vs) 显然此时频率大于原来的频率。由上面的式子可以得到多普勒效应的所有表现。 光波的多普勒效应 具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应. 因为法国物理学家斐索(1819~1896年)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。 声波的多普勒效应的应用 声波的多普勒效应也可以用于医学的诊断,也就是我们平常说的彩超。彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先说说超声频移诊断法,即D超,此法应用多普勒效应原理,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,此种频率的变化称之为频移,D超包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。彩色多普勒超声一般是用自相关技术进行多普勒信号处理,把自相关技术获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上,即形成彩色多普勒超声血流图像。由此可见,彩色多普勒超声(即彩超)既具有二维超声结构图像的优点,又同时提供了血流动力学的丰富信息,实际应用受到了广泛的重视和欢迎,在临床上被誉为“非创伤性血管造影”。 为了检查心脏、血管的运动状态,了解血液流动速度,可以通过发射超声来实现。由于血管内的血液是流动的物体,所以超声波振源与相对运动的血液间就产生多普勒效应。血管向着超声源运动时,反射波的波长被压缩,因而频率增加。血管离开声源运动时,反射波的波长变长,因而在单位时向里频率减少。反射波频率增加或减少的量,是与血液流运速度成正比,从而就可根据超声波的频移量,测定血液的流速。 我们知道血管内血流速度和血液流量,它对心血管的疾病诊断具有一定的价值,特别是对循环过程中供氧情况,闭锁能力,有无紊流,血管粥样硬化等均能提供有价值的诊断信息。 超声多普勒法诊断心脏过程是这样的:超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号,激励发射换能器探头,产生连续不断的超声波,向人体心血管器官发射,当超声波束遇到运动的脏器和血管时,便产生多普勒效应,反射信号就为换能器所接受,就可以根据反射波与发射的频率差异求出血流速度,根据反射波以频率是增大还是减小判定血流方向。为了使探头容易对准被测血管,通常采用一种板形双叠片探头。 交通警向行进中的车辆发射频率已知的超声波同时测量反射波的频率,根据反射波的频率变化的多少就能知道车辆的速度。装有多普勒测速仪的监视器有时就装在路的上方,在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上。
什么是多普勒效应
所谓多普勒效应就是,当声音,光和无线电波等振动源与观测者以相对速度V相对运动时,观测者所收到的振动频率与振动源所发出的频率有所不同。因为这一现象是奥地利科学家多普勒最早发现的,所以称之为多普勒效应。
光源相对于观察者运动产生的多普勒效应会使光的能量增大或减少吗,增加和减少的能量是怎么来的或者到哪里
康普顿效应有力的支持了爱因斯坦的光子学说,是光子学说的重要实验。你所说的光源相对观察者运动可能是把声音的康普顿效应与光的康普顿效应混为一谈了,光源对于观察者运动本身不会增加光子的能量。但在光的康普顿效应中光子的能量确实发生了变化,那是因为光子与电子相撞符合能量守恒和动量守恒,光子的一部分能量转化为电子的能量,这样光子的能量降低,波长变长。引力红移,是强引力场中天体发射的电磁波波长变长的现象。由广义相对论可推知,当从远离引力场的地方观测时,处在引力场中的辐射源发射出来的谱线,其波长会变长一些,也就是红移。只有在引力场特别强的情况下,引力造成的红移量才能被检测出来。引力红移现象首先在引力场很强的白矮星(因为白矮星表面的引力较强)上检测出来。二十世纪六十年代,庞德、雷布卡和斯奈德采用穆斯堡尔效应的实验方法,测量由地面上高度相差22.6米的两点之间引力势的微小差别所造成的谱线频率的移动,定量地验证了引力红移。
关于多普勒效应的一点点问题
当达到或超过波速时,将产生冲击波,不再符合多普勒效应。冲击波的波阵面呈圆锥形,叫做马赫锥,这种波也叫艏波。船在水面快速行驶在后头产生的尖角状波纹就是艏波。冲击波的波阵面是很多子波的叠加,因而振幅很大。声波的冲击波到达的地方,压强突然变化,常造成巨大破坏力。
多普勒效应
多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为:物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。多普勒效应 Doppler effect 水波的多普勒效应多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为:物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移 blue shift);当运动在波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移 red shift)。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据光波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。 恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象都存在多普勒效应。[编辑本段]多普勒效应的发现 1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天,他正路过多普勒效应1铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。因为,声源相对于观测者在运动时,观测者所听到的声音会发生变化。当声源离观测者而去时,声波的波长增加,音调变得低沉,当声源接近观测者时,声波的波长减小,音调就变高。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。这一比值越大,改变就越显著,后人把它称为“多普勒效应”。 多普勒效应 多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v: 当观察者走近波源时观察到的波源频率为(c+v)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(c-v)/λ。 一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。 多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,多普勒效应2频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。 在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时,接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到2.37×10^14赫兹,这个数值大幅度地降移到红外线的频段。[编辑本段]声波的多普勒效应 在日常生活中,我们都会有这种经验:当一列鸣着汽笛的火车经过某多普勒效应3观察者时,他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢?这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的,如果频率高,声调听起来就高;反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应,它是用发现者克里斯蒂安·多普勒的名字命名的,多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应。为了理解这一现象,就需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短,好像波被压缩了.因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好像波被拉伸了。 因此,声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=(u+v0)/(u-vs)f ,其中vs为波源相对于介质的速度,v0为观察者相对于介质的速度,f表示波源的固有频率,u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时,v0取正号;当观察者背离波源(即顺着波源)运动时,v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号;前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知,当观察者与声源相互靠近时,f1>f ;当观察者与声源相互远离时。f1<f 设声源S,观察者L分别以速度Vs,Vl在静止的介质中沿同一直线同向运动,声源发出声波在介质中的传播速度为V,且Vs小于V,Vl小于V。当声源不动时,声源发射频率为f,波长为X的声波,观察者接收到的声波的频率为: f"=(V-Vl)V/[(V-Vs)X]=(V-Vl)f/(V-Vs) 所以得 (1)当观察者和波源都不动时,Vs=0,Vl=0,由上式得f"=f (2)当观察者不动,声源接近观察者时,观察者接收到的频率为 F=Vf/(V-Vs) 显然此时频率大于原来的频率 由上面的式子可以得到多普勒效应的所有表现。[编辑本段]光波的多普勒效应 具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应.多普勒效应4因为法国物理学家斐索(1819~1896年)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。 光(电磁波)的多普勒效应计算公式分为以下三种: (1)纵向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线共线):f"=f [(c+v)/(c-v)]^(1/2) 其中v为波源与接收器的相对速度。当波源与观察者接近时,v取正,称为“紫移”或“蓝移”;否则v取负,称为“红移”。 (2)横向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线垂直):f"=f (1-β^2)^(1/2) 其中β=v/c (3)普遍多普勒效应(多普勒效应的一般情况):f"=f [(1-β^2)^(1/2)]/(1-βcosθ) 其中β=v/c,θ为接收器与波源的连线到速度方向的夹角。纵向与横向多普勒效应分别为θ取0或π/2时的特殊情况[编辑本段]声波的多普勒效应的应用 声波的多普勒效应也可以用于医学的诊断,也就是我们平常说的彩超。彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先说说超声频移诊断法,即D超,此法应用多普勒效应原理,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,此种频率的变化称之为频移,D超包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。彩色多普勒超声一般是用自相关技术进行多普勒信号处理,把自相关技术获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上,即形成彩色多普勒超声血流图像。由此可见,彩色多普勒超声(即彩超)既具有二维超声结构图像的优点,又同时提供了血流动力学的丰富信息,实际应用受到了广泛的重视和欢迎,在临床上被誉为“非创伤性血管造影”。 为了检查心脏、血管的运动状态,了解血液流动速度,可以通过发射超声来实现。由于血管内的血液是流动的物体,所以超声波振源与相对运动的血液间就产生多普勒效应。血管向着超声源运动时,反射波的波长被压缩,因而频率增加。血管离开声源运动时,反射波的波长变长,因而在单位时向里频率减少。反射波频率增加或减少的量,是与血液流运速度成正比,从而就可根据超声波的频移量,测定血液的流速。 我们知道血管内血流速度和血液流量,它对心血管的疾病诊断具有一定的价值,特别是对循环过程中供氧情况,闭锁能力,有无紊流,血管粥样硬化等均能提供有价值的诊断信息。 超声多普勒法诊断心脏过程是这样的:超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号,激励发射换能器探头,产生连续不断的超声波,向人体心血管器官发射,当超声波束遇到运动的脏器和血管时,便产生多普勒效应,反射信号就为换能器所接受,就可以根据反射波与发射的频率差异求出血流速度,根据反射波以频率是增大还是减小判定血流方向。为了使探头容易对准被测血管,通常采用一种板形双叠片探头。 交通警向行进中的车辆发射频率已知的超声波同时测量反射波的频率,根据反射波的频率变化的多少就能知道车辆的速度。装有多普勒测速仪的监视器有时就装在路的上方,在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上。 补充: 多普勒效应也可以用波在介质中传播的衰减理论解释. 波在介质中传播, 会出现频散现象, 随距离增加, 高频向低频移动. 目前,医疗领域内B超的发展方向就是彩超,下面我们来谈谈彩超的特点: 彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先说说超声频移诊断法,即D超,此法应用多普勒效应原理,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,此种频率的变化称之为频移,D超包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。 彩色多普勒超声一般是用自相关技术进行多普勒信号处理,把自相关技术多普勒效应5获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上,即形成彩色多普勒超声血流图像。由此可见,彩色多普勒超声(即彩超)既具有二维超声结构图像的优点,又同时提供了血流动力学的丰富信息,实际应用受到了广泛的重视和欢迎,在临床上被誉为“非创伤性血管造影”。其主要优点是:①能快速直观显示血流的二维平面分布状态。②可显示血流的运行方向。③有利于辨别动脉和静脉。④有利于识别血管病变和非血管病变。⑤有利于了解血流的性质。⑥能方便了解血流的时相和速度。⑦能可靠地发现分流和返流。⑧能对血流束的起源、宽度、长度、面积进行定量分析。 但彩超采用的相关技术是脉冲波,对检测物速度过高时,彩流颜色会发生差错,在定量分析方面明显逊色于频谱多普勤,现今彩色多普勒超声仪均具有频谱多普勒的功能,即为彩色——双功能超声。 彩色多普勒超声血流图(CDF)又称彩色多普勒超声显像(CDI),它获得的回声信息来源和频谱多普勒一致,血流的分布和方向呈二维显示,不同的速度以不同的颜色加以别。双功多普勒超声系统,即是B型超声图像显示血管的位置。多普勒测量血流,这种B型和多普勒系统的结合能更精确地定位任一特定的血管。 1.血流方向 在频谱多普勒显示中,以零基线区分血流方向。在零基线上方者示血流流向探头,零基线以下者示血流离开探头。在CDI中,以彩色编码表示血流方问,红色或黄色色谱表示血流流向探头(热色);而以蓝色或蓝绿色色谱表示血流流离探头(冷色)。 2.血管分布CDI显示血管管腔内的血流,因而属于流道型显示,它不能显示血管壁及外膜。 3.鉴别癌结节的血管种类 用CDI可对肝癌结节的血管进行分类。区分其为结节周围绕血管、给节内缘弧形血管。结节的流人血管、结节内部血管及结节流出血管等。 彩超的临床应用 (一)血管疾病 运用10MHz高频探头可发现血管内小于1mm的钙化点,对于颈动脉硬化性闭塞病有较好的诊断价值,还可利用血流探查局部放大判断管腔狭窄程度,栓子是否有脱落可能,是否产生了溃疡,预防脑栓塞的发生。 彩超对于各类动静脉瘘可谓最佳诊断方法,当探查到五彩镶嵌的环状彩谱即可确诊。 对于颈动脉体瘤、腹主要脉瘤、血管闭塞性脉管炎、慢性下肢静脉疾病(包括下肢静曲张、原发生下肢深静脉瓣功能不全、下肢深静脉回流障碍、血栓性静脉炎和静脉血栓形成)运用彩超的高清晰度、局部放大及血流频谱探查均可作出较正确的诊断。 (二)腹腔脏器 主要运用于肝脏与肾脏,但对于腹腔内良恶性病变鉴别,胆囊癌与大的息肉、慢性较重的炎症鉴别,胆总管、肝动脉的区别等疾病有一定的辅助诊断价值。 对于肝硬化彩超可从肝内各种血管管腔大小、内流速快慢、方向及侧支循环的建立作出较佳的判断。对于黑白超难区分的结节性硬化、弥漫性肝癌,可利于高频探查、血流频谱探查作出鉴别诊断。 对于肝内良恶性占位病变的鉴别,囊肿及各种动静脉瘤的鉴别诊断有较佳诊断价值,原发性肝癌与继发性肝癌也可通过内部血供情况对探查作出区分。 彩超运用于肾脏主要用于肾血管病变,如前所述肾动静脉瘘,当临床表现为间隔性、无痛性血尿查不出病因者有较强适应征。对于继发性高血压的常用病因之一——肾动脉狭窄,彩超基本可明确诊断,当探及狭窄处血流速大于150cm/s时,诊断准确性达98.6%,而敏感性则为100%。另一方面也是对肾癌、肾盂移行癌及良性肿瘤的鉴别诊断。 (三)小器官 在小器官当中,彩超较黑白超有明显诊断准确性的主要是甲状腺、乳腺、眼球,从某方面来说10MHz 探头不打彩流多普勒已较普通黑白超5MHz,探头清晰很多,对甲状腺病变主要根据甲状腺内部血供情况作出诊断及鉴别诊断,其中甲亢图像最为典型,具有特异性,为一“火海征”。而单纯性甲状腺肿则与正常甲状腺血运相比无明显变化。亚急性甲状腺炎,桥本氏甲状腺炎介于两者之间,可借此区别,而通过结节及周围血流情况又可很好地区分结节性甲状腺肿、甲状腺腺瘤及甲状腺癌,所以建议甲状腺诊断不太明确,病人有一定经济承受能力者可做彩超进一步明确诊断。 乳腺彩超主要用于乳腺纤维瘤及乳腺癌鉴别诊断,而眼球主要对眼球血管病变有较佳诊断价值。 (四)前列腺及精囊 正因为直肠探查为目前诊断前列腺最佳方法,所以在此特地提出。此种方法探查时把前列腺分为移行区、中央区、周围区,另一部分前列腺纤维肌肉基质区。移行区包括尿道周围括约肌的两侧及腹部,为100%的良性前列腺增生发源地,而正常人移行区只占前列腺大小的5%。中央区为射精管周围、尖墙指向精阜,周围区则包括前列腺后部、两侧尖部,为70-80%的癌发源地,而尖部包膜簿甚至消失,形成解剖薄弱区,为癌症的常见转移通道,为前列腺活检的重点区域。通过直肠探查对各种前列腺精囊腺疾病有很好的诊断价值,当配合前列腺活检,则基本可明确诊断,而前列腺疾病,特别是前列腺癌在我国发病率均呈上升趋势,前列腺癌在欧美国家发病率甚至排在肺癌后面,为第二高发癌症,而腹部探查前列腺基本无法做出诊断,所以建议临床上多运用直肠B超来诊断前列腺疾病能用直肠探查就不用腹部探查。 (五)妇产科 彩超对妇产科主要优点在于良恶性肿瘤鉴别及脐带疾病、胎儿先心病及胎盘功能的评估,对于滋养细胞疾病有较佳的辅助诊断价值,对不孕症、盆腔静脉曲张通过血流频谱观察,也可作出黑白超难下的诊断。运用阴道探头较腹部探查又具有一定的优势,它的优越性主要体现在①对子宫动脉、卵巢血流敏感性、显示率高。②缩短检查时间、获得准确的多普勒频谱。③无需充盈膀胱。④不受体型肥胖、腹部疤痕、肠腔充气等干扰。⑤借助探头顶端的活动寻找盆腔脏器触痛部位判断盆腔有无粘连。
关于多普勒效应于光线中的问题 英文物理题 详情进 急 满意还有追加悬赏
来自光源的频率是不变的。但由于光源迅速远离,产生所谓的“红移”现象,即后一段英文所提到的red-shift。关于红/蓝移,你可以这样理解:当波源同observer同样维持不动时候,正常地,波源在一定时间内产生多少个波,observer也会在相同时间收到同样的波,这个很好理解吧?而当波源迅速远离,速度快到相对于波的speed不能忽略不计时,那么,假设波源发出第一个波是距离observer是x,那么当这个波被接收到时,在这个波传播的时间内,波源也要继续远离,那么当第一波被接收到时,波源的距离x`>x。所以你就会理解,随着波源远离,observer接收到每个波的时间是在逐渐延长的,从observer的角度看,根据λ=vT,他收到的波的波长变长,频率变小了。同样的道理,当波源快速向observer靠近时,他收到的波的频率会变大。而红色代表可见光中波频较小的一部分,蓝色则是频率较大的一部分。所以在可见光光谱里,若光波频率变小,谱线会朝红色一端移动;反之则朝蓝色一端移动,故而称这种因多普勒效应产生的频率变化为red-shift & blue-shift。所以,你理解的对,这里出现的应该是red-shift。而且在狭义相对论体系中有一条“光速不变原理”,即在任何惯性参考系里,真空中的光速均不变。当然,有介质变化就另当别论啦~个人认为你同学的答案不对。除非这个rapid不够快,或者有其他隐含的我不知道的条件,否则多普勒效应是会产生的。仅供参考~
多普勒效应的公式
观察者 (Observer) 和发射源 (Source) 的频率关系为: 为观察到的频率; 为发射源于该介质中的原始发射频率; 为波在该介质中的行进速度; 为观察者移动速度,若接近发射源则前方运算符号为 + 号, 反之则为 - 号; 为发射源移动速度,若接近观察者则前方运算符号为 - 号,反之则为 + 号。通过这个公式,我们就知道火车接近你的时候音调变化的原因:公式中分母是声音传播速度和观察者速度之和(v+v0),分子是声音传播速度和火车速度之差(v-vs),然后和声源原始频率()进行乘法运算。观察者接受到的频率比火车笛声的原始频率变高,所以听到的火车鸣笛音调变高。反之,当观察者和火车远离的时候,分母减法运算变小,分子加法运算变大,计算得到的频率比火车鸣笛的原始声音频率变低,故听到音调变低。
关于多普勒效应公式推导中的一点疑问
通过观察(匀速)运动光源的光谱可以获得多普勒效应,即光谱的红移与蓝移。光谱的红移说明运动光源远离观察者,光谱的蓝移说明运动光源向观察者方向靠近。所谓“红移”现象是指该光源在静止状态下的光波波长(λ)被拉长了,所谓“蓝移”现象呢,是指该光源在静止状态下的光波波长(λ)被压缩了。在稳定介质的环境中,无论是静态的还是运动的光源所发出的所有频率的光,其光速c完全相同,即c=λ(波长)×f(频率)。设:λ、静止状态光源的波长;f、静止状态光源的频率。λ"(f"):表示在(匀速)运动光源的后面,观察远去光源的光波获得的波长(频率);λ”(f”):表示在(匀速)运动光源的前方,观察靠近光源的光波获得的波长(频率);u:为(匀速)运动光源的速度。当我们从同一个光源的前后方向上同时观察该运动光源的光波与频率就会得到如下的结果。∵λ"=λ+u/f;λ”=λ-u/f;且c=λ×f=λ"×f"=λ”×f”;∴λ"=(c+u)/f;λ”=(c-u)/f。由此可见,(λ"+λ”)÷2=λ;说明观察(匀速)运动光源前后的光波波长是相互补充的,前方观察的光波波长压缩了多少,就会在后方观察到的光波波长伸长多少。则前后观察的频率变化为:f"=[c/(c+u)]f;f”=[c/(c-u)]f。那么,有人会问,是不是可以站在任何角度观察(匀速)运动光源的光波变化呢?当然可以。其多普勒效应公式的通式就是:λ°=λ-ucosα/f=(c-ucosα)/f。其中λ°表示任意角度下观察所获得的光波波长;α角是运动光源与观察位置所形成的夹角。当α=0时,λ°=(c-u)/f;当α=90°时,λ°=λ;当α=180°时,λ°=(c+u)/f。有人还会问,如果在变速的情况下,还能不能进行计算呢?当然可以。在匀加(减)速的情况下,λ°=(c±atcosα)/f。t为匀加速或匀减速的时间。我愿意用我新近推导出来的,上述的那些多普勒效应的计算公式与包括相对论用于计算多普勒效应的计算公式在内的所有与多普勒效应有关的计算公式打擂台,希望有人给我这个荣幸。
多普勒效应发生的条件是什么?
多普勒效应 当你站在公路旁,留意一辆快速行驶汽车的引擎声音,你会发现在它向你行驶时声音的音调会变高(即频率变高),在它离你而去时音调会变得低些(即频率变低)。这种现象叫做多普勒效应。在光现象里同样存在多普勒效应,当光源向你快速运动时,光的频率也会增加,表现为光的颜色向蓝光方向偏移(因为在可见光里,蓝光的频率高),即光谱出现蓝移;而当光源快速离你而去时,光的频率会减小,表现为光的颜色会向红光方向偏移(因为在可见光里,红光的频率低),即光谱出现红移。 在进一步研究多谱勒效应之前,先让我们了解一下有关波的基本知识: 如果我们将一个小石块投入平静的水面,水面上会产生阵阵涟漪,并不断地向前传播。这时波源处的水面每振动一次,水面上就会产生一个新的波列。 设波源的振动周期为T,即波源每隔时间T振动一次,则水面上两个相邻波列之间的距离就为VT,其中V是波在水中的传播速度。在物理学中我们把这一相邻波列之间的距离称为波长,用符号λ表示。这样,波的波长、波速及振动周期三者的关系就可表示为:λ=VT (1) 由于波源振动一次所需的时间为T,则波源在单位时间内振动的次数就为1/T。物理学上,把波源在单位时间内振动的次数称为波的频率,用f表示。这样,它和周期的关系就可表示为f=1/T, 或T=1/f (2) 综合(1)式和(2)式可得:λ=VT=V/f (3) 此式是我们讨论与波有关问题的基本公式,虽然是对水波的传播总结出来的,但它对一切波都适用。 实验研究表明:对于确定的介质,波的传播速度V是一个定值。所以,当波在某一确定的介质中传播时,它的波长λ与它的周期成正比(与频率成反比)。即波的频率越高,周期越小,其波长越短;反之,波的频率越低,周期越大,其波长越长。 对声波而言,声音的频率决定着声音的音调。即声波的频率越高,声波的音调也越高,声音也越尖、越细,甚至越刺耳。根据上述的结论,产生高音的声源振动较慢,振动周期长,对应声波的波长也较长。例如:10000Hz的声波的波长是100Hz声波波长的1/100。 而在可见光中,光波的频率决定着色光的颜色。频率由低到高依次对应红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。其中红光频率最低,波长最长;紫光的频率最高,但波长最短。 下面我们就结合以上的背景知识一起来探究一下有关光的多谱勒效应: 假设有个光源每隔时间T发出一个波列,即光源的周期为T。如图,当它静止时相邻两个波列时间间隔为 T,距离间隔为 λ=cT 式中c表示光速。 当光源以速度V离开观察者时,在每两个相邻的波列之间的时间里光源移动的距离为VT,于是下一个波峰到达观察者所需的时间便增加了VT/c,所以,相邻的两个波峰到达观察者那里所需的时间就为: T"=T+VT/c>T 即这时相对于观察者而言,光波的周期变长了,频率变低了。根据上面关于频率于光色之间的关系可知,次光的颜色会向红光偏移。物理学上,把这一现象称为红移。 这时到达观察者那里的两个相邻的波列的距离,即波长就变为 λ"=cT+VT 即波长变长了。这两个波长的比值为 λ"/λ= T"/T=1+V/c 即波长增加了V/c,我们把这个相对增加量就成为红移量,它取决于光源的远离速度。由于一般情况下V<< c,所以看不到光谱的红移现象;仅当V与c可以比较时,才有可能出现较为明显的红移现象。 例如室女座星系团正以约1000公里/秒的速度离开我们的银河系,于是它的频谱上任何谱线的波长都要比正常值大一个比率 λ"/λ=1+V/c =1+10000/300000=1.0033 若光源是向着观察者运动的,这时只需将以上公式中V改为-V就可以了。所不同的是,这时将出现光的蓝移现象。 根据光源的移动速度,我们可以计算出光在频谱中的偏移量;反之,根据光在频谱中的偏移量,我们也可以计算出光源相对我们的移动速度。理解这一点,我们就不难理解哈勃定律的发现过程了。 运动中的点波源 : 多普勒效应及震波 我们都曾有过这样的经验,当警车或救护车从远方靠近时,感觉其警报声音的频率似乎越来越高, 而远离时则越来越低。 这种效应由 CHristian Doppler 首先提出解说: 当声源朝观察者靠近时,前方的波由於声源的运动而被压缩,於是感觉频率增高了。 反之,远离时则波前间的距离增加了,而感觉频率变小了!如下图:波源往右方运动 听到声音的频率变化是连续的,可是为何课本所提频率变化的公式数值 却是固定的呢? 是多了怎样的限制条件呢? 对光源而言,也有类似的现象,下图:波源往左方运动 则不同方向的观察者分别会看到 蓝位移(blueShift) 与红位移(Redshift)。 例如:由观察宇宙中各星球的光谱都有红位移的现象,即 各星球似乎都远离我们而去。 人们推断目前宇宙仍然在继续扩大之中。 以下这个 Java 动画让你看出各种不同波源速度下,相对於静止观察者所感受到的都卜勒效应。 可变动的参数 波速 波长 以及波源行进的速度 (以滑鼠按住相对应箭头顶端后 拖动滑鼠) 若在视窗内按下滑鼠钮 将暂停动画 再按一次则继续 当波源行进的速度大於波速时 将产生震波 物理解说: 如下图,当水面上的小虫子在原地摆动它的肢体时,会产生以它为圆心 向四方散开的水波 假如 小虫子摆动它的肢体时 也同时朝著前方游动时,我们可能会观察到如下的水波 (当 小虫子 游动的速率 小於 水波传递的速率时) 若是波速恰好等於波源移动的速率时,则会产生如下的图形 下图则 综合各种不同 速度时的情形,v 为 虫子游动的速度, vw为水波的波速 事实上,以上的情形适用於所有的波动,水波 声波等。 当 波源移动的速度大於波本身的速度时,会形成一三角形(三度空间时:圆锥形)的波前, 所有的波同时抵达最前方的波前上,於是波相叠加,而形成震波(Shock wave)。 下图是超音速飞机飞行时所形成震波的圆锥形区域。 超音速飞机会产生两道震波 ,如左下图所示 由於飞机飞得比声音还快,因此 右上图中 A 虽然已经看到飞机, 但是却尚未听到飞机所产生的震波(刚传到 B 处)。
多普勒效应的原理是什么呢?
多普勒效应(Doppler effect)是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。多普勒认为,物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移 (blue shift))。在运动的波源后面,产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移 (red shift))。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象 (包括光波) 都存在多普勒效应。多普勒效应的发现1842年德国一位名叫多普勒的数学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。因为是多普勒首先提出来的,所以称为多普勒效应。 多普勒效应详解多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v-c)/λ。一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时,接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到4.74×10^14赫兹,这
关于多普勒效应的一个困惑(在线等)
多普勒效应多普勒效应是为纪念伟大的科学家Christian Doppler而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。但是由于缺少试验设备,多普勒当时没有用试验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。 多普勒效应指出,波在波源移向观察者时频率变高,而在波源远离观察者时频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v-c)/λ。一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括光波、电磁波。科学家哈勃Edwin Hubble使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在图4中显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时(参见图中所画的虚线),接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到4.74×10^14赫兹,这个数值大幅度地降移到红外线的频段。
什么是多普勒效应?
多普勒效应是波源和观察者有相对运动时,观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细(即频率变高,波长变短),而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉(即频率变低,波长变长),就是多普勒效应的现象,同样现象也发生在私家车鸣响与火车的敲钟声。这一现象最初是由奥地利物理学家多普勒1842年发现的。荷兰气象学家拜斯·巴洛特在1845年让一队喇叭手站在一辆从荷兰乌德勒支附近疾驶而过的敞篷火车上吹奏,他在站台上测到了音调的改变。这是科学史上最有趣的实验之一。多普勒效应从19世纪下半叶起就被天文学家用来测量恒星的视向速度。现已被广泛用来佐证观测天体和人造卫星的运动。拓展资料:具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应。因为法国物理学家斐索(1819~1896年)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法。光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化。如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。参考资料:【1】《科学》九年级(下),华东师范大学出版社,ISBN 7-5617-3374-7/G·1802
多普勒效应指的是什么
多普勒效应是指物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化,在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 ,在运动的波源后面,产生相反的效应,波长变得较长,频率变得较低 ,波源的速度越高,所产生的效应越大,根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度,恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,这种现象称为多普勒效应。
多普勒效应名词解释
多普勒效应名词解释是当声源与被检查目标作相对运动时,导致反射的声波频率会发生变化。当声源与被检查目标作相对运动时,导致反射的声波频率会发生变化,这种现象称为多普勒效应,变化的频移称为多普勒超声名词解释“键盘征”(“鱼刺征”):肠梗阻患者肠管积气、积液,超声检查示肠壁垂直的肠黏膜皱襞线状回声呈“键盘征”或称“鱼刺征”。多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。
多普勒效应是什么?
多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。 他认为声波频率在声源移向观察者时变高,而在声源远离观察者时变低。一个常被使用的例子是火车,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动是更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。广义的多普勒效应 多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括光波、电磁波。科学家Edwin Hubble使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论.他发现远处银河系的光线频率在变高,即移向光谱的红端.这就是红色多普勒频移,或称红移.若银河系正移向他,光线就成为蓝移.。 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑"多普勒效应"。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。 一、声波的多普勒效应 在日常生活中,我们都会有这种经验:当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时,他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢?这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的,如果频率高,声调听起来就高;反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应,它是用发现者克里斯蒂安·多普勒(Christian Doppler,1803-1853)的名字命名的,多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应.为了理解这一现象,就需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短,好象波被压缩了.因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好象波被拉伸了. 因此,声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=(u+v0)/(u-vs)f ,其中vs为波源相对于介质的速度,v0为观察者相对于介质的速度,f表示波源的固有频率,u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时,v0取正号;当观察者背离波源(即顺着波源)运动时,v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号;前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知,当观察者与声源相互靠近时,f1>f;当观察者与声源相互远离时,f1<f 。二、光波(包括电磁波)的多普勒效应 具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应. 因为法国物理学家斐索(1819-1896)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移.多普勒效应的广泛应用一、雷达测速仪 检查机动车速度的雷达测速仪也是利用这种多普勒效应。交通警向行进中的车辆发射频率已知的电磁波,通常是红外线,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度.装有多普勒测速仪的警车有时就停在公路旁,在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上。二、多普勒效应在医学上的应用 在临床上,多普勒效应的应用也不断增多,近年来迅速发展起超声脉冲Doppler检查仪,当声源或反射界面移动时,比如当红细胞流经心脏大血管时,从其表面散射的声音频率发生改变,由这种频率偏移可以知道血流的方向和速度,如红细胞朝向探头时,根据Doppler原理,反射的声频则提高,如红细胞离开探头时,反射的声频则降低。三、宇宙学研究中的多普勒现象 20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离地球而去。1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律:星系的远离速度v与距地球的距离r成正比,即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变小. 由此推知,宇宙结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物。 因而1948年伽莫夫(G. Gamow)和他的同事们提出大爆炸宇宙模型。 20世纪60年代以来,大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受,以致被天文学家称为宇宙的"标准模型" 。 多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能,这只要分析一下接收到的光的频谱就行了。 1868年,英国天文学家W. 哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度),得出了46 km/s的速度值。四、移动通信中的多普勒效应 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑"多普勒效应"。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但在卫星移动通信中,当飞机移向卫星时,频率变高,远离卫星时,频率变低,而且由于飞机的速度十分快,所以我们在卫星移动通信中要充分考虑"多普勒效应"。为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。
多普勒效应是什么?
多普勒效应(Doppler effect)是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。多普勒认为,物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移 (blue shift))。在运动的波源后面,产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移 (red shift))。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象 (包括光波) 都存在多普勒效应。多普勒效应的发现1842年德国一位名叫多普勒的数学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。因为是多普勒首先提出来的,所以称为多普勒效应。 多普勒效应详解多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v-c)/λ。一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时,接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到4.74×10^14赫兹,这
多普勒效应和狭义相对论
是不矛盾的,假设光波的波长在一惯性系中"同时"得到的一周期波两个端点的坐标值的差。由于"同时"的相对性,不同惯性系中测得的波长也不同。相对论证明,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,这个思想同样可运用于光波上,还可以从狭义相对论的角度来解释光的多普勒效应。根据狭义相对性原理,惯性系是完全等价的,因此,在同一个惯性系中,存在统一的时间,称为同时性,而相对论证明,在不同的惯性系中,却没有统一的同时性,也就是两个事件(时空点)在一个惯性系内同时,在另一个惯性系内就可能不同时,这就是同时的相对性,在惯性系中,同一物理过程的时间进程是完全相同的,如果用同一物理过程来度量时间,就可在整个惯性系中得到统一的时间。 光波的频率与波长可同是变化,而速度不变,这一点表现在光的颜色变化上。
什么叫多普勒效应
多普勒效应 当你站在公路旁,留意一辆快速行驶汽车的引擎声音,你会发现在它向你行驶时声音的音调会变高(即频率变高),在它离你而去时音调会变得低些(即频率变低)。这种现象叫做多普勒效应。在光现象里同样存在多普勒效应,当光源向你快速运动时,光的频率也会增加,表现为光的颜色向蓝光方向偏移(因为在可见光里,蓝光的频率高),即光谱出现蓝移;而当光源快速离你而去时,光的频率会减小,表现为光的颜色会向红光方向偏移(因为在可见光里,红光的频率低),即光谱出现红移。在进一步研究多谱勒效应之前,先让我们了解一下有关波的基本知识:如果我们将一个小石块投入平静的水面,水面上会产生阵阵涟漪,并不断地向前传播。这时波源处的水面每振动一次,水面上就会产生一个新的波列。 设波源的振动周期为T,即波源每隔时间T振动一次,则水面上两个相邻波列之间的距离就为VT,其中V是波在水中的传播速度。在物理学中我们把这一相邻波列之间的距离称为波长,用符号λ表示。这样,波的波长、波速及振动周期三者的关系就可表示为:λ=VT (1)由于波源振动一次所需的时间为T,则波源在单位时间内振动的次数就为1/T。物理学上,把波源在单位时间内振动的次数称为波的频率,用f表示。这样,它和周期的关系就可表示为f=1/T, 或T=1/f (2) 综合(1)式和(2)式可得:λ=VT=V/f (3) 此式是我们讨论与波有关问题的基本公式,虽然是对水波的传播总结出来的,但它对一切波都适用。 实验研究表明:对于确定的介质,波的传播速度V是一个定值。所以,当波在某一确定的介质中传播时,它的波长λ与它的周期成正比(与频率成反比)。即波的频率越高,周期越小,其波长越短;反之,波的频率越低,周期越大,其波长越长。 对声波而言,声音的频率决定着声音的音调。即声波的频率越高,声波的音调也越高,声音也越尖、越细,甚至越刺耳。根据上述的结论,产生高音的声源振动较慢,振动周期长,对应声波的波长也较长。例如:10000Hz的声波的波长是100Hz声波波长的1/100。 而在可见光中,光波的频率决定着色光的颜色。频率由低到高依次对应红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。其中红光频率最低,波长最长;紫光的频率最高,但波长最短。 下面我们就结合以上的背景知识一起来探究一下有关光的多谱勒效应:假设有个光源每隔时间T发出一个波列,即光源的周期为T。如图,当它静止时相邻两个波列时间间隔为 T,距离间隔为 λ=cT 式中c表示光速。当光源以速度V离开观察者时,在每两个相邻的波列之间的时间里光源移动的距离为VT,于是下一个波峰到达观察者所需的时间便增加了VT/c,所以,相邻的两个波峰到达观察者那里所需的时间就为: T"=T+VT/c>T 即这时相对于观察者而言,光波的周期变长了,频率变低了。根据上面关于频率于光色之间的关系可知,次光的颜色会向红光偏移。物理学上,把这一现象称为红移。这时到达观察者那里的两个相邻的波列的距离,即波长就变为 λ"=cT+VT 即波长变长了。这两个波长的比值为 λ"/λ= T"/T=1+V/c 即波长增加了V/c,我们把这个相对增加量就成为红移量,它取决于光源的远离速度。由于一般情况下V<< c,所以看不到光谱的红移现象;仅当V与c可以比较时,才有可能出现较为明显的红移现象。例如室女座星系团正以约1000公里/秒的速度离开我们的银河系,于是它的频谱上任何谱线的波长都要比正常值大一个比率 λ"/λ=1+V/c =1+10000/300000=1.0033若光源是向着观察者运动的,这时只需将以上公式中V改为-V就可以了。所不同的是,这时将出现光的蓝移现象。根据光源的移动速度,我们可以计算出光在频谱中的偏移量;反之,根据光在频谱中的偏移量,我们也可以计算出光源相对我们的移动速度。理解这一点,我们就不难理解哈勃定律的发现过程了。运动中的点波源 : 多普勒效应及震波我们都曾有过这样的经验,当警车或救护车从远方靠近时,感觉其警报声音的频率似乎越来越高, 而远离时则越来越低。 这种效应由 CHristian Doppler 首先提出解说: 当声源朝观察者靠近时,前方的波由於声源的运动而被压缩,於是感觉频率增高了。 反之,远离时则波前间的距离增加了,而感觉频率变小了!如下图:波源往右方运动 听到声音的频率变化是连续的,可是为何课本所提频率变化的公式数值 却是固定的呢? 是多了怎样的限制条件呢? 对光源而言,也有类似的现象,下图:波源往左方运动 则不同方向的观察者分别会看到 蓝位移(blueShift) 与红位移(Redshift)。 例如:由观察宇宙中各星球的光谱都有红位移的现象,即 各星球似乎都远离我们而去。 人们推断目前宇宙仍然在继续扩大之中。以下这个 Java 动画让你看出各种不同波源速度下,相对於静止观察者所感受到的都卜勒效应。可变动的参数 波速 波长 以及波源行进的速度 (以滑鼠按住相对应箭头顶端后 拖动滑鼠) 若在视窗内按下滑鼠钮 将暂停动画 再按一次则继续 当波源行进的速度大於波速时 将产生震波物理解说: 如下图,当水面上的小虫子在原地摆动它的肢体时,会产生以它为圆心 向四方散开的水波 假如 小虫子摆动它的肢体时 也同时朝著前方游动时,我们可能会观察到如下的水波 (当 小虫子 游动的速率 小於 水波传递的速率时) 若是波速恰好等於波源移动的速率时,则会产生如下的图形 下图则 综合各种不同 速度时的情形,v 为 虫子游动的速度, vw为水波的波速 事实上,以上的情形适用於所有的波动,水波 声波等。 当 波源移动的速度大於波本身的速度时,会形成一三角形(三度空间时:圆锥形)的波前, 所有的波同时抵达最前方的波前上,於是波相叠加,而形成震波(Shock wave)。 下图是超音速飞机飞行时所形成震波的圆锥形区域。 超音速飞机会产生两道震波 ,如左下图所示 由於飞机飞得比声音还快,因此 右上图中 A 虽然已经看到飞机, 但是却尚未听到飞机所产生的震波(刚传到 B 处)。
多普勒效应的详解
在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×1014赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×1014赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在图4中显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时(参见图中所画的虚线),接收到的频率由4.74×1014赫兹下降到4.74×1014赫兹,这个数值大幅度地降移到红外线的频段。一、声波的多普勒效应在日常生活中,我们都会有这种经验:当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时,他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢?这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的,如果频率高,声调听起来就高;反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应,它是用发现者克里斯蒂安·多普勒(ChristianDoppler,1803-1853)的名字命名的,多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应.为了理解这一现象,就需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短,好象波被压缩了.因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好象波被拉伸了. 因此,声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=(u+v0)/(u-vs)f ,其中vs为波源相对于介质的速度,v0为观察者相对于介质的速度,f表示波源的固有频率,u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时,v0取正号;当观察者背离波源(即顺着波源)运动时,v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号;前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知,当观察者与声源相互靠近时,f1>f ;当观察者与声源相互远离时。f1<f 二、光波的多普勒效应具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应. 因为法国物理学家斐索(1819-1896)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移.三、光的多普勒效应的应用20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离地球而去.1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律:星系的远离速度v与距地球的距离r成正比,即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变小. 由此推知,宇宙结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物. 因而1948年伽莫夫(G. Gamow)和他的同事们提出大爆炸宇宙模型. 20世纪60年代以来,大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受,以致被天文学家称为宇宙的"标准模型" .多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能,这只要分析一下接收到的光的频谱就行了. 1868年,英国天文学家W. 哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度),得出了46 km/s的速度值
多普勒效应是怎样产生的?
多普勒效应是波源和观察者有相对运动时,观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细(即频率变高,波长变短),而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉(即频率变低,波长变长),就是多普勒效应的现象,同样现象也发生在私家车鸣响与火车的敲钟声。这一现象最初是由奥地利物理学家多普勒1842年发现的。荷兰气象学家拜斯·巴洛特在1845年让一队喇叭手站在一辆从荷兰乌德勒支附近疾驶而过的敞篷火车上吹奏,他在站台上测到了音调的改变。这是科学史上最有趣的实验之一。多普勒效应从19世纪下半叶起就被天文学家用来测量恒星的视向速度。现已被广泛用来佐证观测天体和人造卫星的运动。拓展资料:具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应。因为法国物理学家斐索(1819~1896年)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法。光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化。如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。参考资料:【1】《科学》九年级(下),华东师范大学出版社,ISBN 7-5617-3374-7/G·1802
有关可见光的多普勒效应 形成的条件是什么? 如果形成,移动的光源不就会发生颜色的变化?
多普勒认为,物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化.在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移 (blue shift)).在运动的波源后面,产生相反的效应.波长变得较长,频率变得较低 (红移 (red shift)).波源的速度越高,所产生的效应越大.根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度.恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度.除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小.所有波动现象 (包括光波) 都存在多普勒效应. 在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数.在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色.比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上.这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉). 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率.如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了.相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了.那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反).为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率.例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时,接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到4.74×10^14赫兹,这个数值大幅度地降移到红外线的频段.
多普勒效应是什么
当你站在公路旁,留意一辆快速行驶汽车的引擎声音,你会发现在它向你行驶时声音的音调会变高(即频率变高),在它离你而去时音调会变得低些(即频率变低)。这种现象叫做多普勒效应。在光现象里同样存在多普勒效应,当光源向你快速运动时,光的频率也会增加,表现为光的颜色向蓝光方向偏移(因为在可见光里,蓝光的频率高),即光谱出现蓝移;而当光源快速离你而去时,光的频率会减小,表现为光的颜色会向红光方向偏移(因为在可见光里,红光的频率低),即光谱出现红移。在进一步研究多谱勒效应之前,先让我们了解一下有关波的基本知识:如果我们将一个小石块投入平静的水面,水面上会产生阵阵涟漪,并不断地向前传播。这时波源处的水面每振动一次,水面上就会产生一个新的波列。设波源的振动周期为T,即波源每隔时间T振动一次,则水面上两个相邻波列之间的距离就为VT,其中V是波在水中的传播速度。在物理学中我们把这一相邻波列之间的距离称为波长,用符号λ表示。这样,波的波长、波速及振动周期三者的关系就可表示为:λ=VT (1)由于波源振动一次所需的时间为T,则波源在单位时间内振动的次数就为1/T。物理学上,把波源在单位时间内振动的次数称为波的频率,用f表示。这样,它和周期的关系就可表示为f=1/T, 或T=1/f (2)综合(1)式和(2)式可得:λ=VT=V/f (3) 此式是我们讨论与波有关问题的基本公式,虽然是对水波的传播总结出来的,但它对一切波都适用。实验研究表明:对于确定的介质,波的传播速度V是一个定值。所以,当波在某一确定的介质中传播时,它的波长λ与它的周期成正比(与频率成反比)。即波的频率越高,周期越小,其波长越短;反之,波的频率越低,周期越大,其波长越长。对声波而言,声音的频率决定着声音的音调。即声波的频率越高,声波的音调也越高,声音也越尖、越细,甚至越刺耳。根据上述的结论,产生高音的声源振动较慢,振动周期长,对应声波的波长也较长。例如:10000Hz的声波的波长是100Hz声波波长的1/100。而在可见光中,光波的频率决定着色光的颜色。频率由低到高依次对应红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。其中红光频率最低,波长最长;紫光的频率最高,但波长最短。下面我们就结合以上的背景知识一起来探究一下有关光的多谱勒效应:假设有个光源每隔时间T发出一个波列,即光源的周期为T。如图,当它静止时相邻两个波列时间间隔为 T,距离间隔为 λ=cT 式中c表示光速。当光源以速度V离开观察者时,在每两个相邻的波列之间的时间里光源移动的距离为VT,于是下一个波峰到达观察者所需的时间便增加了VT/c,所以,相邻的两个波峰到达观察者那里所需的时间就为:T"=T+VT/c>T 即这时相对于观察者而言,光波的周期变长了,频率变低了。根据上面关于频率于光色之间的关系可知,次光的颜色会向红光偏移。物理学上,把这一现象称为红移。这时到达观察者那里的两个相邻的波列的距离,即波长就变为 λ"=cT+VT 即波长变长了。这两个波长的比值为 λ"/λ= T"/T=1+V/c 即波长增加了V/c,我们把这个相对增加量就成为红移量,它取决于光源的远离速度。由于一般情况下V<< c,所以看不到光谱的红移现象;仅当V与c可以比较时,才有可能出现较为明显的红移现象。例如室女座星系团正以约1000公里/秒的速度离开我们的银河系,于是它的频谱上任何谱线的波长都要比正常值大一个比率 λ"/λ=1+V/c =1+10000/300000=1.0033若光源是向着观察者运动的,这时只需将以上公式中V改为-V就可以了。所不同的是,这时将出现光的蓝移现象。根据光源的移动速度,我们可以计算出光在频谱中的偏移量;反之,根据光在频谱中的偏移量,我们也可以计算出光源相对我们的移动速度。
光的多普勒效应有何应用
当我们站在火车站的站台上,火车拉响汽笛急驶而过时会有两种截然不同的感受。当火车朝我们开来时,汽笛声越来越尖——频率增大;当火车离我们而去时,笛声越来越低沉——频率减小。发声物体相对于接受声音的观察者运动时,虽然发出声音的频率始终如一,但观察者接收到的频率却发生了变化。这种现象是奥地利物理学家多普勒(ChristianDoppler)在1842年发现的,后人称之为“多普勒效应”。 多普勒效应不仅适用于声波,同样也适用于光波。当光源快速朝着我们运动时,它所发射的光会发生“蓝移”,频率增大;反之,当光源离我们而去时,它所发射的光会发生“红移”,频率减小。天文学家常常反过来利用多普勒效应:把某个恒星发的光谱与正常的光谱相比较,如果光谱线“蓝移”,则说明这个恒星正向着我们而来;如果光谱线“红移”,则说明这个恒星背离我们而去。而且根据“蓝移”和“红移”量的大小还可以估算出该恒星的运动速度。
多普勒效应产生的原因为什么会有多普勒效应
一、光波的多普勒效应 具有波动性的光会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应.因为法国物理学家斐索(1819-1896)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化.如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移.二、光的多普勒效应的应用 20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离地球而去.1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律:星系的远离速度v与距地球的距离r成正比,即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变小.由此推知,宇宙结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物.因而1948年伽莫夫(G.Gamow)和他的同事们提出大爆炸宇宙模型.20世纪60年代以来,大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受,以致被天文学家称为宇宙的"标准模型" .多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能,这只要分析一下接收到的光的频谱就行了.1868年,英国天文学家W.哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度),得出了 46 km/s的速度值。
有哪些利用多普勒效应的例子?
如下:在生活中的多普勒效应的应用多是测量一个物体(如汽车)的速度,而太阳物理观测中使用的多普勒成像仪可以给出太阳表面等离子体的速度分布。它是利用光的多普勒效应测量等离子体沿着视线方向(Line of Sight: LOS)上的运动测量速度的原理就是对比观测到的光谱上的谱线和原子能级跃迁的发射谱线的偏移量来估计沿视向的速度大小。太阳大气里是高温等离子体,等离子体中的原子会发生能级跃迁释放出特定频率的光子,形成很多谱线。这些谱线的理论中心位置可以由原子物理中的能级跃迁给出,而测量并拟合得到的光谱和理论中心位置的差距就是所谓的多普勒频移。医学应用声波的多普勒效应也可以用于医学的诊断,也就是我们平常说的彩超。彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先说说超声频移诊断法,即D超。此法应用多普勒效应原理,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,此种频率的变化称之为频移,D超包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。
时间隧道的多普勒效应
如果一个钟,以0.5倍声速从原点远去,我们会听到什么现象呢?一秒钟时,它距离原点0.5声秒距离报1秒,但这个事件我们在原点听见,需要再过0.5秒,于是我们发现,在本地钟1.5秒时,远处的钟报1秒,本地钟3秒时,远离的钟报2秒,也就是我们在忽略测量时间时,误以为远去的钟慢了。而且速度越快,钟慢得越厉害。超过声速我们将追上钟以前发出的声音,也就是先听到钟敲3下,报3点,再听到钟敲2下,报2点,然后听到钟敲1下,报1点,这就是超过声速时间倒流现象!钟慢、时间倒流现象,都可以用声音试验做出效果。在物理上被称为多普勒效应。然而,尽管看起来相似,多普勒效应和相对论有以下几点区别:1.公式不同。观测者相对于介质静止时,多普勒效应的“钟慢”(或“钟快”)公式为△t=△t0 (u+v)/u ,其中v为声源相对于观测者的远离速度,接近时v取负号,△t和△t0分别表示观测者听到的时间和原有的时间,u表示声速。而相对论中惯性参考系的公式为△t=△t0/sqr(1-v^2/c^2),△t0为原有的时间,v为光源相对于观测者的远离速度,c为光速。2.△t的含义不同。在相对论中,△t的含义是首先先在观测者所在参考系中的不同点校对时间以使时钟同步。然后光源到哪里,就用哪里的时间。换句话说,光源到达A地方这个事件和到达B地方事件的时间间隔△t是指在观测者所在参考系中A地方和B地方的时钟所记录的事件的发生时间的差。而在声音实验中,△t的含义是声音传到观测者处的时间间隔。若在声音实验中采取相对论△t的含义,将得到△t=△t0 ;若在相对论中采取声音实验△t的含义,将得到光的多普勒效应公式△t=△t0/sqr[(1+v/c)/(1-v/c)]。3.多普勒效应中远离观测者时出现“钟慢尺缩”,接近观测者时出现“钟快尺涨”,这对应于公式中v的正负号问题,而相对论无论接近还是远离都是钟慢尺缩,这对应于永远非负的v平方项。如果双生子中的一个以近光速往返,那么他(她)就会变得年轻,这里的年轻是从细胞到记忆各个年龄指标的全面的内在的年轻。而如果只是以近声速往返,那么接近和远离的多普勒效应刚好抵消,两人年龄一致,只不过远离时听起来时间过得更慢,返回时时间听起来过得更快罢了。4.在声速实验中可以出现超声速,其后果是简单的表象的“时间倒流”,就像你可以录音后随意地倒放录音一样,不会发生奇异现象,这对应于△t成为负数。光速实验中不可以超光速,这对应于负数开根号,洛伦兹变换直接崩溃。所幸E=mc^2=m0c^2/sqr(1-v^2/c^2)表明需要无限的能量因而不可能把静止质量为正的物体增加到光速,更不可能出现超光速现象。至于万一超光速了会发生什么,与之相关的理论都不完善,而且存在很多矛盾和误解,有待科学家进一步讨论。一种说法是,超光速将导致内在的时光倒流,因而可能导致因果关系颠倒。
狭义相对论 运动光源的多普勒效应
光速是恒定的 不管参照系是哪个 都是一样大的 所以光源无论如何运动 接收到的光到达的时间都是光发出时光源所在地位置 除以c比如说光源与接收器间相距是5光秒~ 光源相对于接收器以1/5的光速接近 光的频率假设是1Hz(为了便于理解,当做机械波) 那么0秒时光源发出第一个波峰,1s时波峰达到接收器 5s时光源发出第5个波峰 同时到达接收器 那么接收到的波周期就是4/5秒了~~ 而如果光源不动 那么就是第6秒接收到第5个波峰 则周期为1秒~~ 虽然用机械波不恰当 但是理解上还是可以的 ~~ 我打了这么多字了 选我做最优答案吧~
光有多普勒效应,若光远离我们,根据相对论光速不变,那频率就会变,这岂不是会使不可见光变成可见光?
不可见光确实可以变成可见光,但为什么会让可见光定义失去意义?可见光指在一定频律范围内的光的总称,因为它刚好能被肉眼分辨,一旦红移或蓝移到这一范围,光就可见,并没有矛盾。可能你对多普勒效应不太理解吧?它应该用光的波的性质来理解,不用光子说。光也是一种电磁波,光源远离我们,由于相对性,可看成我们远离光源,与光同向运动,接收一个相位的时间相对较长,于是频律减小,波长增大。你可以比拟下声波,当声源接近时,声音总显得尖锐,这是同样的道理。至于光速衡定,这也和光子不动无关,光子以光速运动!光速衡定是公理。
光速不变,光的多普勒效应怎么产生?观测到红移,不也能用引力能量红移解释么。光的多普勒到底怎么回事?
声音的多普勒效应你会推导吗?洛伦兹变换你知道吗?如果这两点你都会,自己手算就能推出光的多普勒公式(至少纵向的肯定没问题)。简而言之,就是光源每隔时刻t发出一个光信号,到你那变成每隔时刻t"接收到一个光信号,自己计算t和t"的关系就成。如果上述说的你都不知道,那只能跟你说,反正钟慢啊,尺缩啊各种效应加一起,你接收到的光的频率和发出的光的频率就不一样了。(如果你至少知道声音的多普勒效应的推导,那么这里应该不难理解,如果你只死记得公式,那么也许会以为u+v,u-v这种“相对速度”起主要作用,那么面临一个简单的问题:人动和波源动为什么结果会不一样)。至于引力当然可以引起红移,但是你在地球表面做的实验,完全可以精确计算引力红移的量,而这部分绝大部分情况下是完全不能解释光线红移/蓝移的。
求多普勒效应的实例!
多普勒效应 多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v: 当观察者走近波源时观察到的波源频率为(c+v)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(c-v)/λ。 一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。 多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,多普勒效应2频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。 在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时,接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到2.37×10^14赫兹,这个数值大幅度地降移到红外线的频段。[编辑本段]声波的多普勒效应 在日常生活中,我们都会有这种经验:当一列鸣着汽笛的火车经过某多普勒效应3观察者时,他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢?这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的,如果频率高,声调听起来就高;反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应,它是用发现者克里斯蒂安·多普勒的名字命名的,多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应。为了理解这一现象,就需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短,好像波被压缩了.因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好像波被拉伸了。 因此,声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=(u+v0)/(u-vs)f ,其中vs为波源相对于介质的速度,v0为观察者相对于介质的速度,f表示波源的固有频率,u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时,v0取正号;当观察者背离波源(即顺着波源)运动时,v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号;前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知,当观察者与声源相互靠近时,f1>f ;当观察者与声源相互远离时。f1<f 设声源S,观察者L分别以速度Vs,Vl在静止的介质中沿同一直线同向运动,声源发出声波在介质中的传播速度为V,且Vs小于V,Vl小于V。当声源不动时,声源发现频率为f,波长为X的声波,观察者接受到的声波的频率为: f"=(V-Vl)V/[(V-Vs)X]=(V-Vl)f/(V-Vs) 所以得 (1)当观察者和波源都不动时,Vs=0,Vl=0,由上式得f"=f (2)当观察者不动,声源接近观察者时,观察者接受到的频率为 F=Vf/(V-Vs) 显然此时频率大于原来的频率 由上面的式子可以得到多普勒效应的所有表现。[编辑本段]光波的多普勒效应 具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应.多普勒效应4因为法国物理学家斐索(1819~1896年)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。 光(电磁波)的多普勒效应计算公式分为以下三种: (1)纵向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线共线):f"=f [(c+v)/(c-v)]^(1/2) 其中v为波源与接收器的相对速度。当波源与观察者接近时,v取正,称为“紫移”或“蓝移”;否则v取负,称为“红移”。 (2)横向多普勒效应(即波源的速度与波源与接收器的连线垂直):f"=f (1-β^2)^(1/2) 其中β=v/c (3)普遍多普勒效应(多普勒效应的一般情况):f"=f [(1-β^2)^(1/2)]/(1-βcosθ) 其中β=v/c,θ为接收器与波源的连线到速度方向的夹角。纵向与横向多普勒效应分别为θ取0或π/2时的特殊情况[编辑本段]声波的多普勒效应的应用 声波的多普勒效应也可以用于医学的诊断,也就是我们平常说的彩超。彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先说说超声频移诊断法,即D超,此法应用多普勒效应原理,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,此种频率的变化称之为频移,D超包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。彩色多普勒超声一般是用自相关技术进行多普勒信号处理,把自相关技术获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上,即形成彩色多普勒超声血流图像。由此可见,彩色多普勒超声(即彩超)既具有二维超声结构图像的优点,又同时提供了血流动力学的丰富信息,实际应用受到了广泛的重视和欢迎,在临床上被誉为“非创伤性血管造影”。 为了检查心脏、血管的运动状态,了解血液流动速度,可以通过发射超声来实现。由于血管内的血液是流动的物体,所以超声波振源与相对运动的血液间就产生多普勒效应。血管向着超声源运动时,反射波的波长被压缩,因而频率增加。血管离开声源运动时,反射波的波长变长,因而在单位时向里频率减少。反射波频率增加或减少的量,是与血液流运速度成正比,从而就可根据超声波的频移量,测定血液的流速。 我们知道血管内血流速度和血液流量,它对心血管的疾病诊断具有一定的价值,特别是对循环过程中供氧情况,闭锁能力,有无紊流,血管粥样硬化等均能提供有价值的诊断信息。 超声多普勒法诊断心脏过程是这样的:超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号,激励发射换能器探头,产生连续不断的超声波,向人体心血管器官发射,当超声波束遇到运动的脏器和血管时,便产生多普勒效应,反射信号就为换能器所接受,就可以根据反射波与发射的频率差异求出血流速度,根据反射波以频率是增大还是减小判定血流方向。为了使探头容易对准被测血管,通常采用一种板形双叠片探头。 交通警向行进中的车辆发射频率已知的超声波同时测量反射波的频率,根据反射波的频率变化的多少就能知道车辆的速度。装有多普勒测速仪的监视器有时就装在路的上方,在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上。 补充: 多普勒效应也可以用波在介质中传播的衰减理论解释. 波在介质中传播, 会出现频散现象, 随距离增加, 高频向低频移动. 目前,医疗领域内B超的发展方向就是彩超,下面我们来谈谈彩超的特点: 彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先说说超声频移诊断法,即D超,此法应用多普勒效应原理,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,此种频率的变化称之为频移,D超包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。 彩色多普勒超声一般是用自相关技术进行多普勒信号处理,把自相关技术多普勒效应5获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上,即形成彩色多普勒超声血流图像。由此可见,彩色多普勒超声(即彩超)既具有二维超声结构图像的优点,又同时提供了血流动力学的丰富信息,实际应用受到了广泛的重视和欢迎,在临床上被誉为“非创伤性血管造影”。其主要优点是:①能快速直观显示血流的二维平面分布状态。②可显示血流的运行方向。③有利于辨别动脉和静脉。④有利于识别血管病变和非血管病变。⑤有利于了解血流的性质。⑥能方便了解血流的时相和速度。⑦能可靠地发现分流和返流。⑧能对血流束的起源、宽度、长度、面积进行定量分析。 但彩超采用的相关技术是脉冲波,对检测物速度过高时,彩流颜色会发生差错,在定量分析方面明显逊色于频谱多普勤,现今彩色多普勒超声仪均具有频谱多普勒的功能,即为彩色——双功能超声。 彩色多普勒超声血流图(CDF)又称彩色多普勒超声显像(CDI),它获得的回声信息来源和频谱多普勒一致,血流的分布和方向呈二维显示,不同的速度以不同的颜色加以别。双功多普勒超声系统,即是B型超声图像显示血管的位置。多普勒测量血流,这种B型和多普勒系统的结合能更精确地定位任一特定的血管。 1.血流方向 在频谱多普勒显示中,以零基线区分血流方向。在零基线上方者示血流流向探头,零基线以下者示血流离开探头。在CDI中,以彩色编码表示血流方问,红色或黄色色谱表示血流流向探头(热色);而以蓝色或蓝绿色色谱表示血流流离探头(冷色)。 2.血管分布CDI显示血管管腔内的血流,因而属于流道型显示,它不能显示血管壁及外膜。 3.鉴别癌结节的血管种类 用CDI可对肝癌结节的血管进行分类。区分其为结节周围绕血管、给节内缘弧形血管。结节的流人血管、结节内部血管及结节流出血管等。 彩超的临床应用 (一)血管疾病 运用10MHz高频探头可发现血管内小于1mm的钙化点,对于颈动脉硬化性闭塞病有较好的诊断价值,还可利用血流探查局部放大判断管腔狭窄程度,栓子是否有脱落可能,是否产生了溃疡,预防脑栓塞的发生。 彩超对于各类动静脉瘘可谓最佳诊断方法,当探查到五彩镶嵌的环状彩谱即可确诊。 对于颈动脉体瘤、腹主要脉瘤、血管闭塞性脉管炎、慢性下肢静脉疾病(包括下肢静曲张、原发生下肢深静脉瓣功能不全、下肢深静脉回流障碍、血栓性静脉炎和静脉血栓形成)运用彩超的高清晰度、局部放大及血流频谱探查均可作出较正确的诊断。 (二)腹腔脏器 主要运用于肝脏与肾脏,但对于腹腔内良恶性病变鉴别,胆囊癌与大的息肉、慢性较重的炎症鉴别,胆总管、肝动脉的区别等疾病有一定的辅助诊断价值。 对于肝硬化彩超可从肝内各种血管管腔大小、内流速快慢、方向及侧支循环的建立作出较佳的判断。对于黑白超难区分的结节性硬化、弥漫性肝癌,可利于高频探查、血流频谱探查作出鉴别诊断。 对于肝内良恶性占位病变的鉴别,囊肿及各种动静脉瘤的鉴别诊断有较佳诊断价值,原发性肝癌与继发性肝癌也可通过内部血供情况对探查作出区分。 彩超运用于肾脏主要用于肾血管病变,如前所述肾动静脉瘘,当临床表现为间隔性、无痛性血尿查不出病因者有较强适应征。对于继发性高血压的常用病因之一——肾动脉狭窄,彩超基本可明确诊断,当探及狭窄处血流速大于150cm/s时,诊断准确性达98.6%,而敏感性则为100%。另一方面也是对肾癌、肾盂移行癌及良性肿瘤的鉴别诊断。 (三)小器官 在小器官当中,彩超较黑白超有明显诊断准确性的主要是甲状腺、乳腺、眼球,从某方面来说10MHz 探头不打彩流多普勒已较普通黑白超5MHz,探头清晰很多,对甲状腺病变主要根据甲状腺内部血供情况作出诊断及鉴别诊断,其中甲亢图像最为典型,具有特异性,为一“火海征”。而单纯性甲状腺肿则与正常甲状腺血运相比无明显变化。亚急性甲状腺炎,桥本氏甲状腺炎介于两者之间,可借此区别,而通过结节及周围血流情况又可很好地区分结节性甲状腺肿、甲状腺腺瘤及甲状腺癌,所以建议甲状腺诊断不太明确,病人有一定经济承受能力者可做彩超进一步明确诊断。 乳腺彩超主要用于乳腺纤维瘤及乳腺癌鉴别诊断,而眼球主要对眼球血管病变有较佳诊断价值。 (四)前列腺及精囊 正因为直肠探查为目前诊断前列腺最佳方法,所以在此特地提出。此种方法探查时把前列腺分为移行区、中央区、周围区,另一部分前列腺纤维肌肉基质区。移行区包括尿道周围括约肌的两侧及腹部,为100%的良性前列腺增生发源地,而正常人移行区只占前列腺大小的5%。中央区为射精管周围、尖墙指向精阜,周围区则包括前列腺后部、两侧尖部,为70-80%的癌发源地,而尖部包膜簿甚至消失,形成解剖薄弱区,为癌症的常见转移通道,为前列腺活检的重点区域。通过直肠探查对各种前列腺精囊腺疾病有很好的诊断价值,当配合前列腺活检,则基本可明确诊断,而前列腺疾病,特别是前列腺癌在我国发病率均呈上升趋势,前列腺癌在欧美国家发病率甚至排在肺癌后面,为第二高发癌症,而腹部探查前列腺基本无法做出诊断,所以建议临床上多运用直肠B超来诊断前列腺疾病能用直肠探查就不用腹部探查。 (五)妇产科 彩超对妇产科主要优点在于良恶性肿瘤鉴别及脐带疾病、胎儿先心病及胎盘功能的评估,对于滋养细胞疾病有较佳的辅助诊断价值,对不孕症、盆腔静脉曲张通过血流频谱观察,也可作出黑白超难下的诊断。运用阴道探头较腹部探查又具有一定的优势,它的优越性主要体现在①对子宫动脉、卵巢血流敏感性、显示率高。②缩短检查时间、获得准确的多普勒频谱。③无需充盈膀胱。④不受体型肥胖、腹部疤痕、肠腔充气等干扰。⑤借助探头顶端的活动寻找盆腔脏器触痛部位判断盆腔有无粘连。
问多普勒效应的公式是什么
设声源S,观察者L分别以速度Vs,Vl在静止的介质中沿同一直线同向运动,声源发出声波在介质中的传播速度为V,且Vs小于V,Vl小于V。当声源不动时,声源发射频率为f,波长为X的声波,观察者接收到的声波的频率为: f"=(V-Vl)V/[(V-Vs)X]=(V-Vl)f/(V-Vs) 所以得 (1)当观察者和波源都不动时,Vs=0,Vl=0,由上式得f"=f (2)当观察者不动,声源接近观察者时,观察者接收到的频率为 F=Vf/(V-Vs) 显然此时频率大于原来的频率 由上面的式子可以得到多普勒效应的所有表现。
多普勒效应的原理是什么?
在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×1014赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7× 1014赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在图4中显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时(参见图中所画的虚线),接收到的频率由4.74×1014赫兹下降到4.74×1014赫兹,这个数值大幅度地降移到红外线的频段。一、声波的多普勒效应在日常生活中,我们都会有这种经验:当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时,他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢?这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的,如果频率高,声调听起来就高;反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应,它是用发现者克里斯蒂安·多普勒(ChristianDoppler,1803-1853)的名字命名的,多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应.为了理解这一现象,就需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短,好象波被压缩了.因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好象波被拉伸了. 因此,声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=(u+v0)/(u-vs)f ,其中vs为波源相对于介质的速度,v0为观察者相对于介质的速度,f表示波源的固有频率,u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时,v0取正号;当观察者背离波源(即顺着波源)运动时,v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号;前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知,当观察者与声源相互靠近时,f1>f ;当观察者与声源相互远离时。f1<f二、光波的多普勒效应具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应. 因为法国物理学家斐索(1819-1896)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移.三、光的多普勒效应的应用20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离地球而去.1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律:星系的远离速度v与距地球的距离r成正比,即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变小. 由此推知,宇宙结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物. 因而1948年伽莫夫(G. Gamow)和他的同事们提出大爆炸宇宙模型. 20世纪60年代以来,大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受,以致被天文学家称为宇宙的"标准模型" .多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能,这只要分析一下接收到的光的频谱就行了. 1868年,英国天文学家W. 哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度),得出了46 km/s的速度值
波是什么。多普勒效应是什么,什么原理?
多普勒效应多普勒效应(Doppler effect)是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。多普勒认为,物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移 (blue shift))。在运动的波源后面,产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移 (red shift))。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象 (包括光波) 都存在多普勒效应。多普勒效应的发现1842年德国一位名叫多普勒的数学家。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。这就是频移现象。因为是多普勒首先提出来的,所以称为多普勒效应。 多普勒效应详解多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v-c)/λ。一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。 如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。在单色的情况下,我们的眼睛感知的颜色可以解释为光波振动的频率,或者解释为,在1秒钟内电磁场所交替为变化的次数。在可见区域,这种效率越低,就越趋向于红色,频率越高的,就趋向于蓝色——紫色。比如,由氦——氖激光所产生的鲜红色对应的频率为4.74×10^14赫兹,而汞灯的紫色对应的频率则在7×10^14赫兹以上。这个原则同样适用于声波:声音的高低的感觉对应于声音对耳朵的鼓膜施加压力的振动频率(高频声音尖厉,低频声音低沉)。 如果波源是固定不动的,不动的接收者所接收的波的振动与波源发射的波的节奏相同:发射频率等于接收频率。如果波源相对于接收者来说是移动的,比如相互远离,那么情况就不一样了。相对于接收者来说,波源产生的两个波峰之间的距离拉长了,因此两上波峰到达接收者所用的时间也变长了。那么到达接收者时频率降低,所感知的颜色向红色移动(如果波源向接收者靠近,情况则相反)。为了让读者对这个效应的影响大小有个概念,在显示了多普勒频移,近似给出了一个正在远离的光源在相对速度变化时所接收到的频率。例如,在上面提到的氦——氖激光的红色谱线,当波源的速度相当于光速的一半时,接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到4.74×10^14赫兹,这个数值大幅度地降移到红外线的频段。 声波的多普勒效应在日常生活中,我们都会有这种经验:当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时,他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢?这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的,如果频率高,声调听起来就高;反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应,它是用发现者克里斯蒂安·多普勒的名字命名的,多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应。为了理解这一现象,就需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短,好像波被压缩了.因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好像波被拉伸了。 因此,声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=(u+v0)/(u-vs)f ,其中vs为波源相对于介质的速度,v0为观察者相对于介质的速度,f表示波源的固有频率,u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时,v0取正号;当观察者背离波源(即顺着波源)运动时,v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号;前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知,当观察者与声源相互靠近时,f1>f ;当观察者与声源相互远离时。f1<f 设声源S,观察者L分别以速度Vs,Vl在静止的介质中沿同一直线同向运动,声源发出声波在介质中的传播速度为V,且Vs小于V,Vl小于V。当声源不动时,声源发现频率为f,波长为X的声波,观察者接受到的声波的频率为: f"=(V-Vl)V/[(V-Vs)X]=(V-Vl)f/(V-Vs) 所以得 (1)当观察者和波源都不动时,Vs=0,Vl=0,由上式得f"=f (2)当观察者不动,声源接近观察者时,观察者接受到的频率为 F=Vf/(V-Vs) 显然此时频率大于原来的频率 由上面的式子可以得到多普勒效应的所有表现。 光波的多普勒效应具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应. 因为法国物理学家斐索(1819~1896年)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。光的多普勒效应的应用20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离地球而去。1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律:星系的远离速度v与距地球的距离r成正比,即v=Hr,H为哈勃常数。根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变小。由此推知,宇宙结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物。因而1948年伽莫夫(G. Gamow)和他的同事们提出大爆炸宇宙模型. 20世纪60年代以来,大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受,以致被天文学家称为宇宙的“标准模型”。 多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能,这只要分析一下接收到的光的频谱就行了。1868年,英国天文学家W. 哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度),得出了46 km/s的速度值 。声波的多普勒效应的应用声波的多普勒效应也可以用于医学的诊断,也就是我们平常说的彩超。彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先说说超声频移诊断法,即D超,此法应用多普勒效应原理,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,此种频率的变化称之为频移,D超包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。彩色多普勒超声一般是用自相关技术进行多普勒信号处理,把自相关技术获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上,即形成彩色多普勒超声血流图像。由此可见,彩色多普勒超声(即彩超)既具有二维超声结构图像的优点,又同时提供了血流动力学的丰富信息,实际应用受到了广泛的重视和欢迎,在临床上被誉为“非创伤性血管造影”。为了检查心脏、血管的运动状态,了解血液流动速度,可以通过发射超声来实现。由于血管内的血液是流动的物体,所以超声波振源与相对运动的血液间就产生多普勒效应。血管向着超声源运动时,反射波的波长被压缩,因而频率增加。血管离开声源运动时,反射波的波长变长,因而在单位时向里频率减少。反射波频率增加或减少的量,是与血液流运速度成正比,从而就可根据超声波的频移量,测定血液的流速。 我们知道血管内血流速度和血液流量,它对心血管的疾病诊断具有一定的价值,特别是对循环过程中供氧情况,闭锁能力,有无紊流,血管粥样硬化等均能提供有价值的诊断信息。 超声多普勒法诊断心脏过程是这样的:超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号,激励发射换能器探头,产生连续不断的超声波,向人体心血管器官发射,当超声波束遇到运动的脏器和血管时,便产生多普勒效应,反射信号就为换能器所接受,就可以根据反射波与发射的频率差异求出血流速度,根据反射波以频率是增大还是减小判定血流方向。为了使探头容易对准被测血管,通常采用一种板形双叠片探头。