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巧推经典和相对论多普勒效应公式
实际教学过程中发现,通过建模,可以对两种多普勒 效应公式进行非常巧妙的推导,特别是对于相对论 多普勒效应公式,推导过程显得尤其简洁.
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巧推经典多普勒效应公式
假设某汽军以速度H远离观测者,在此过程中
由(3)、(4)两式可得
汽车向观察者发出两个光波脉冲,其时间间隔为
△£s.没声音的速度为封,考虑到汽车在发射两个光脉
(南京师范大学附属中学f~I j:分校
无论是经典多普勒效应公式还是相对论多普
勒效应公式,在大学物理教材中都可以找到其具体
的推导方法,而且每种多普勒效应公式的推导方法 都不止一种.但是这些推导方法均较为繁琐.笔者在
△牡告 √卜≥
“=△£+了uZit
(3)
考虑到飞船在发射两个光脉冲时又退行了 uAt。,所以地球接收到的两个两脉冲的时间间隔应 为 (4)
如果声源朝向观察者运动,则将(1)式的u用一u替 一95—
巧推经典和相对论多普勒效应公式
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 黄伟, 陆天明 南京师范大学附属中学江宁分校,江苏,南京,211102 物理通报 PHYSICS BULLETIN 2010,(7) 0次
本文链接:/Periodical_wltb201007043.aspx 授权使用:大连大学图书馆(dldx),授权号:129a79a8-4595-46ac-bff6-9ebf017b0dbe 下载时间:2011年4月8日
2010年第5期
物理通报
短文荟萃
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巧推相对论多普勒效应公式
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巧推经典和相对论多普勒效应公式
黄 伟 陆天明
江苏南京
211102)
和上面的模型相似,假设某一飞船以“速度远 离地球(即退行速度为Ⅱ),在此过程中飞船向地球 发出两光脉冲,其时间间隔为△t。.令宇宙飞船所在 参考系为S’,地球所在参考系为S.则由于时间膨胀 效应,S’系发射电磁波的时间间隔△f,,在S系看来 应为
觚=舰√邕
所以,一个相对观察者退行速度为“的光源,若它所 发出光的周期为死,则观察者观测到的周期为T,二 者关系为
冲时又退行了uAt。,所以观察者接收到的两个脉冲
的时间间隔为
她:△£E+坐
即
卜叫邕
令S’系中光的频率为厶,S系中光的频率为厂,则
她=半ts
若声源发出的声波的周期为瓦,观察者观测到
的周期为r,则由上式可以看出二者的关系为 替代,即
{=fO5)式的Ⅱ用一IX,
丁=半死
令声源的频率五,则观察者观测到的频率为/, 由公式,=了1,可得
|={。熙
式在形式上是完全不同的. (1)
(6)
比较(1)和(5)式,或(2)式和(6)式,可以看
出相对论多普勒效应的公式和经典多普勒效应的公
,=赢名
万方数据