声 源 静 止 静 止 靠 近 远 离 观 察 者 静 止 靠 近 远 离 静 止 声音音调 不 变 变 高 变 低 变 高 变 低 结 论 由于声源和观察者之间有相对运动,使观察者感到声音频率发生变化 小结:当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,观察者接收到的频率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小.
讨论:想像你以声波的速度随同某一个波峰一起远离波源,会是什么情景?(在运动过程中,你接收不到任何一个完全波,接收的频率变为零,即听不到波源的声响.)
4、多普勒效应是波动过程共有的特征,不仅机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应。
二)、多普勒效应的应用:
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:
1、判车船运动的方向和快慢(声波,电磁波):
交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来时,接收到的频率发生变化,由此可指示汽车的速度.
2、判断遥远天体相对于地球的速度(光波):
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。
3、多普勒超声诊断(超声波)
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。
三)、出示小结、思考题:
1、叙述波源的频率和观察者接收到的频率的区别
2、什么是多普勒效应?
3、举例说明多普勒效应的一些应用。