多普勒效应的应用 「趣味知识小百科:我们身边的科学知识」汽笛声为什么驶来时比驶去时更响

汽笛声为什么驶来时比驶去时更响

多普勒效应的应用 「趣味知识小百科:我们身边的科学知识」汽笛声为什么驶来时比驶去时更响

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当汽车鸣着喇叭从我们身边驶过远去的时候 , 让我们注意一下它的响声 。比较一下驶来时的声音和驶去时的声音 , 你就会发现驶来时的声音高于驶去时的声音 。为什么会这样呢?
声音的高低是由空气的振动频率决定的 , 振动频率(即波的长短)越大 , 声音越高 。虽然是同样的声音 , 但在驶来时和驶去时 , 却有变化 , 这是因为发出响声的物体在运动 。
【多普勒效应的应用 「趣味知识小百科:我们身边的科学知识」汽笛声为什么驶来时比驶去时更响】发出响声的物体原地不动时 , 在哪里听到的都是一样高的声音 。但是 , 发出响声的物体在向一个方向运动时 , 前进方向的前面和后面相比较 , 前进方向前面的声波短 , 相应的振动频率就大 , 因此 , 听起来在前面的声音就高 , 在后面就低 。
这是在1842年由奥地利的物理学家多普勒先生揭示的现象 , 叫做多普勒效应 。
身边的科学知识:多普勒效应的应用
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一、多普勒效应
1、现象:奥地利物理学家多普勒发现:当波源和观察者之间有相对运动时 , 观察者会感到频率发生变化.
2、多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动 , 使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应 。
3、多普勒效应的成因:声源完成一次全振动 , 向外发出一个波长的波 , 频率表示单位时间内完成的全振动的次数 , 因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数 , 而观察者听到的声音的音调 , 是由观察者接受到的频率 , 即单位时间接收到的完全波的个数决定的 。
二、多普勒效应的应用
1、声波的多普勒效应不只是用来“欣赏”火车笛声的变化 , 它也有许多重要应用 。当一束超声波射到人体内两种组织的界面时将发生反射 , 当界面处于运动状态时(如心脏的跳动) , 反射回来的超声波频率将因多普勒效应而发生变化 , 由此可以探测人体内脏器官因病变而引起的运动异常状况 。现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有许多都是根据这种原理制成 。
2、根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢 , 以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行 方向等 。
3、红移现象:在20世纪初 , 科学家们发现许多星系的谱线有“红衣现象” , 所谓“红衣现象” , 就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移 , 这种现象可以用多普勒效应加以解释:由于星系远离我们运动 , 接收到的星光的频率变小 , 谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动 。科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度 。这种现象 , 是证明宇宙在膨胀的一个有力证据 。
小结:多普勒效应是指由于波源和观察者之间有相对运动 , 使观察者感到频率发生变化的现象 , 他是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的 。