讨论 人耳听到的声音的频率与声源
的频率相同吗？
s ?
发射频率 s
接收频率
一 波源不动,观察者相对介质以 v0运动
接收频率——单位时间内观测者接收 到的振动次数或完整波数.
s ?
发射频率 s
接收频率
只有波源与观察者相对静止时才相等.
观察者 接收的 频率
u vs
察
者 ' u 波源远离观察者运动
接
u vs
收

的
s s'
A
频
率
vsT
b
三 波源与观察者同时相对介质运动 (vs , v0 )
' u v0
u vs
v0 观察者向波源运动 +
远离 -
vs 波源向观察者运动 -
远离 +
若波源与观察者不沿二者连线运动
' u v'0
观察者向波源运动
' u v0
u 观察者远离波源运动
' u v0
u
二 观察者不动,波源相对介质以vs运动
T ' vsT b
u
u
s s'
vsT

T
uA
b
' 1 u u T ' vsT u vs
观
' u 波源向观察者运动
u v's
v's
vs
vo
v'o
当 vs u 时，所波前将聚集
在一个圆锥面上，波的能量高度集中 形成冲击波或激波，如核爆炸、超音 速飞行等.
ut
P2
P1
vst
多普勒效应的应用
(1)交通上测量车速； (2)医学上用于测量血流速度； (3)天文学家利用电磁波红移说明大爆炸理论； (4)用于贵重物品、机密室的防盗系统； (5)卫星跟踪系统等.
所以，频率差为
0 2 (c v) 0 2v 0 / c 如根据交通管理条例对汽车最高速率限 制为 vm ，那么拍频的最大值 m是：
m 2(vm / c) 0
应用之四：预测天气的雷达——多普勒雷达 、 尼克斯雷达 （电磁波的多普勒效应）
尼克斯雷达是采用多普勒效应对风、雨、 雪进行探测的的一种新型雷达.
可以设想，当监测雷达发射频率为 0的 微波被速度 v 向其运动的车辆所接收后，微 波频率变化为 ，即
0[(c v)/(c v)]1/2
然后，微波从运动的汽车上被反射回去.
从监测器处所测得的反射波的频率为 ，即
[(c v)/(c v)]1/2
0[(c v)/(c v)]
应用之一：多普勒声纳
舰艇、油轮、货船行驶在 浩瀚无垠的大海上，如何准确 的沿着既定的目标前进呢？
多普勒声纳可以提供这种 帮助.
多普勒声纳是根据多普勒 效应研制的一种利用水下声波 来测速和计程的精密仪器.
多普勒声纳原理简介
多普勒声纳一般安装在船体底部，由一 个发射器和一个接收器组成，如图中 O 点.
应用之二：多普勒超声诊断
我们以心脏病中的 二尖瓣狭窄为例， 说明其诊断原理. 利用超声波的多普 勒效应可以测定血 流的速度，如果发 现明显的血流异常， 则可以诊断二尖瓣 狭窄，确定异常血 流的深度.
超声多普勒效应测血流速
警察用多普勒测 速仪测速
应用之三：监测车辆的速度 （电磁波的多普勒效应）
公路上用于监测车辆速度的监测器，由微 波雷达发射器、探测器及数据处理系统等组成.
船底 O a
此时，船上接收
器接收到的频率为： v
0[(u vcos ) /(u vcos )]
P
船底 O
a
v
由此可得：
40v(cosα)/u
当 60
v u/20
P
一般还在同一位置安装一对向后的发射
器和接收器，此时它收到的频率为：
0[(u vcos ) /(u vcos )]
因为，雨滴和雪花运动方式不同，雷达 反射回的波频率也不同.根据雷达接收反射回 来的无线电波的频率，就可以分析出风、雨、 雪花的运动情况.利用多普勒效应，可以确定 风暴是不是向这个方向刮来，并且能判定速 度的大小.