高中物理 第2章 机械波 第4节 多普勒效应及其应用知识导航素材 鲁科版选修3-4（通用） 7页

第4节 多普勒效应及其应用 ‎ 思维激活 ‎1.如图‎2-4-1‎所示,交通警察用测速仪可以测出车辆行驶的速度,这是利用了什么原理?‎ 多普勒测速仪图 ‎2-4-1‎ 提示:由于波源和测量者的相对运动,产生了多普勒效应.‎ ‎2.医院里用的“彩超”是怎样检查出人身体中的病变的?(如图‎2-4-2‎所示)‎ 图‎2-4-2‎ 提示:医生向人体内发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收.测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度.就可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变.‎ 自主整理 一、多普勒效应 由于波源与观察者互相___________或者互相___________时,接收到的波的 ‎________就会发生变化,这种现象叫做___________.它是___________科学家多普勒发现的.‎ 二、多普勒效应的应用 多普勒效应在实际中的应用,例如警察使用__________测定汽车的行驶速度;医学上用___________来诊断人体心脏、人体血管的疾病;在军事、航天、气象预报等领域可用电磁波的___________跟踪目的物.‎ 高手笔记 波源的频率和观察者接收到的频率的关系 波源的频率:(1)波源单位时间内完成全振动的次数. (2)波源的频率还等于单位时间内波源发出的完全波的个数.‎ 观察者接收到的波的频率:观察者在单位时间内接收到完全波的个数.‎ 二者间的关系:(1)波源和观察者无相对运动时,观察者接收到的频率等于波源的频率;(2)当波源与观察者靠近时,观察者接收到的波的频率大于波源的频率;(3)当波源与观察者远离时,观察者接收到的波的频率小于波源的频率.‎ 名师解惑 多普勒效应产生的原因是什么?‎ 剖析：若波源和观察者均相对于介质不动,设波速为v0,波长为λ0,则观察者在单位时间内接收到完全波的个数为f0=,即观察者接收到的波的频率和波源的频率相同.‎ 若波源相对于介质静止,而观察者以一定的速度相对于介质运动,这时波的波长和波速不变,仍分别为λ0和v0，波源的频率为f0=.当观察者以速度v1向波源靠近时，他单位时间内接收到的完全波的个数为f1=×=>f0,即观察者接收到的波的频率大于波源的频率.‎ 若观察者以速度v1(v1f0,即观察者接收到的波的频率大于波源的频率.在波源的后方,波面变得稀疏,波长变长,在波源正后方的波长为λ2′=λ0>λ0,静止在波源正后方的观察者单位时间内接收到完全波的个数为f2′=f0