多普勒效应

2021年9月17日87

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。

多普勒效应

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。

 

多普勒效应公式

接收信号频率公式f=fc+fc*v/c*cosr,其中,fc为信号发送频率,v为移动台速度,c为电磁波传播速度,r为移动台移动方向与移动台和基站视向的夹角,多普勒频移的计算公式为fd= fc*v/c*cosr。

多普勒效应公式
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。

多普勒效应的应用
光的多普勒效应

光的多普勒效应这个词我们并不陌生,中学时期的物理课程上就已经听过学过,比如常见的机械波(如声波)的多普勒效应,原因起自波源与观测者之间存在相对运动。

光的多普勒效应
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