课堂探究
一、多普勒效应中波源的频率发生变化了吗
多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时,观察者接收到的频率发生变化的现象。其实波源的频率并不是发生变化,只是观察者感受到的频率发生了变化。
二、分析多普勒效应形成的原因
如图甲所示,波源和观察者都不动,设波源频率为20 Hz,则波源每秒发出20个完全波,波速v=λf,所以每秒经过观察者20个完全波,这时观察者接收到的波的频率等于波源的频率。
如图乙所示,波源不动,观察者向波源运动,人耳在1 s内由位置A移到位置B,虽然波源每秒仍发出20个完全波,但观察者每秒却接收到21个完全波,即二者相互接近时,观察者接收到的波的频率大于波源的频率,反之,观察者远离波源运动时,观察者接收到的波的频率小于波源的频率。
如图丙所示,波源向右运动,观察者不动,波源由S1运动到S2,波源右方的波面变得密集,因波速不变,波长变短,右方观察者接收到的波的频率大于波源的频率;左方的波面变得稀疏,波长变长,左方的观察者接收到的波的频率小于波源的频率。
可用"极端假设"的方法设想当自己随同某一个波峰一起远离波源,你将接收不到波,此时你接收到的频率变为零。可以用这种方法想象观察者远离波源时,接收到的波的频率减小的道理,以理解多普勒效应。
类型一 多普勒效应概念的理解
【例1】 下列说法中正确的是( )。
A.若声波波源向观察者靠近,则观察者接收到的声波频率减小
B.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振
C.超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多
D."闻其声不见其人"是声波的干涉现象
解析:由多普勒效应可知,若声波波源向着观察者运动,则观察者接收到的声波频率