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什麽是多普勒效應?

多普勒效應是波源和觀察者有相對運動時,觀察者接受到波的頻率與波源發出的頻率並不相同的現象。

概念:

多普勒效應是為紀念奧地利物理學家及數學家克裏斯琴·約翰·多普勒而命名的,於1842年首先提出了這壹理論。主要內容為物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產生變化。在運動的波源前面,波被壓縮,波長變得較短,頻率變得較高。

原理:

多普勒效應指出,波在波源移向觀察者時接收頻率變高,而在波源遠離觀察者時接收頻率變低。當觀察者移動時也能得到同樣的結論。但是由於缺少實驗設備,多普勒當時沒有用實驗驗證,幾年後才用測量的數據去驗證。

產生原因:

光源完成壹次全振動,向外發出壹個波長的波,頻率表示單位時間內完成的全振動的次數,因此波源的頻率等於單位時間內波源發出的完全波的個數,而觀察者看到的光的顏色,是由觀察者接受到的頻率,即單位時間接收到的完全波的個數決定的。

多普勒效應的適用範圍:

1、所有類型的波

多普勒效應不僅僅適用於聲波,它也適用於所有類型的波,包括電磁波。科學家愛德文·哈勃使用多普勒效應得出宇宙正在膨脹的結論。

其發現遠離銀河系的天體發射的光線頻率變低,即移向光譜的紅端,稱為紅移,天體離開銀河系的速度越快紅移越大,這說明這些天體在遠離銀河系。

2、移動通信

在移動通信中,當移動臺移向基站時,頻率變高,遠離基站時,頻率變低,所以在移動通信中要充分考慮多普勒效應。當然,由於日常生活中,移動速度的局限,不可能會帶來十分大的頻率偏移,但是這不可否認地會給移動通信帶來影響。

3、波源

如果波源是固定不動的,不動的接收者所接收的波的振動與波源發射的波的節奏相同:發射頻率等於接收頻率。如果波源相對於接收者來說是移動的,比如相互遠離,那麽情況就不壹樣了。