用多普勒效应中接收到的频率巧解难题.pdfVIP

2014年第 9期 物理通报 解题思路与技巧 用多普勒效应中接收到的频率巧解难题 谢宝华 (江西省赣州市第三 中学 江西 赣州 341000) (收稿 日期 ：2014—01—20) 摘 要：分类阐述了多普勒效应的几种具体情况时接收频率的简单推导，并以例题的形式详细介绍了它的巧 妙运用 ． 关键词 ：多普勒效应 接收频率 波源 观察者 巧解 多普勒效应的发生 ，需要波源或观察者 (接收 当于波长缩短 (或增长)，有 器)相对介质运动时，从而涉及到两个概念，一是波 f接一 一 一 源发 出的频率 ，二是观察者接收到的频率．波源频率 接 发千 十 是个客观量 ，不要错误认为 ，发生多普勒效应时波源 (4)波源和观察者均运动 ，观察者 以相对介质 的频率发生了变化．观察者接收到的频率不一定等 为 人的速度 向着或背离波源运动，而 同时波源又以 于波源发出的频率 ，与波源或观察者 (接收器)相对 相对介质为 源的速度向着或背离观察者运动，有 介质运动有关． 设波在介质 中的传播速度为 ，观察者 (或接收 f接一卷接“一 一 发千 源 器)相对介质的速度为 人，波源相对介质的速度为 因此 ，我们可以得出，若波源和观察者之间相对 源(高 中阶段只分析波源和观察者在一条直线上做 靠近 ，则观察者接受收到的频率会增大 ；如果两者相 相对运动而引起的多普勒效应 ，即 ，人和 源沿 同 对远离，则观察者测得的频率会减小． 一 直线方向)，波源的频率为厂发，观察者接收到的频 有时候，我们可以巧用多普勒效应频率公式来 率为 -厂接． 解一些题 ，请看下面例题． (1)波源和观察者相对于介质均静止时，单位 【例 1](2001年高考上海卷第 13题)如图1所示 时间内波源发出的完整波的个数等于观察者接收到 是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图． 的完整波的个数 ，即接收频率等于波源频率 ，有 测速仪发出并接收超声波脉冲信号 ，根据发出的和 厂接 一 一厂发 接收的超声波信号间的时间差，测出被测物体的速 (2)波源 固定 ，观察者以速度 人向着波源或背 度 ，图2中P ，P 是测速仪发出的超声波信号． ， 离波源运动时，波相对观察者的速度变大 (或变小) 分别是 P ，P 由汽车反射回来的超声波信号．设 为 u± 人，而波长不变 ，有 测速仪匀速扫描，P ，P 之 间的时间间隔 At=1．0