多普勒效应与超音速飞机.PDF

多普勒效应与超音速飞机 江苏镇 一中(212003)邓干成 多普勒效应是高中物理教学新增内容.它在实践中有重要的应用,如:卫 星追踪、雷达速率的捕获;在科学研究中如对于那些遥远的、后退着的银河 系运动知识,都是来自对它们的谱线频移的研究.在平时的日常生活中,我们 稍加注意,也能发现多普勒效应现象. 一,多普勒效应 由于波源与观察者之间有 对运动而使观察者感到频率发生变化的现 象——多普勒效应. 如图 1 所示, . 若波源(扬声器) 静止, V =0, 设波的频率为 f ,波的传播速率 s 0 v 为v 其波长为l0 . ⑴ f 0 图1 若波源(扬声器) 对地面以速率V 沿直 S V S 线向观察者运动. 如图1 所示在一次全振动的时间内,波源移动的距离为 . f 0 波源发出的后一个波峰就更靠近前一个波峰.因此,这时波的实际波长为 V l l S 0 f 0 v V 由此得 l S ⑵ f 0 由于观察者沿着波的传播方向以速率V 运动，波 对观察者的传播速 0 率为v V ,波单位时间通过观察者的距离为 v V ,则在v V 的传播距 0 0 0 离中包含的波数为 v V v V 0 即 0 f 0 ⑶ l v V S 因此,通过观察者的波数,即观察者感觉到的频率为 1 v V f 0 f 0