2017-2018学年高中物理三维设计人教版选修3-4浙江专版:第十二章 第5、6节 多普勒效应 惠更斯原理
2017-2018学年高中物理三维设计人教版选修3-4浙江专版:第十二章 第5、6节 多普勒效应 惠更斯原理第3页

  收到的完整波的个数)发生变化(大于或小于波源频率)。

  (3)多普勒效应的产生不是取决于波源与观察者之间的距离,而是取决于二者相对速度的大小和方向。

  2.多普勒效应应用

  (1)交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波的频率变化的多少就能知道车辆的速度。

  (2)利用多普勒效应测量恒星相对速度的方法。光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到的是颜色的变化。如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移。波源的速度越高,所产生的效应越大,根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。

  (3)了解血液流动速度,可以通过发射超声波来实现。由于血管内的血液是流动的物体,所以超声波振源与相对运动的血液间就产生多普勒效应。血管向着超声源运动时,反射波的波长被压缩,因而频率增加。血管离开声源运动时,反射波的波长变长,因而在单位时间里频率减少。反射波频率增加或减少的量,是与血液流动速度成正比,从而就可根据超声波的频移量,测定血液的流速。

  [试身手]

  2.(多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应(  )

  A.利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度

  B.交警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,根据接收到的频率发生的变化,就可知汽车的速度,以便于交通管理

  C.铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况

  D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去

  解析:选ABD 凡是波都具有多普勒效应,因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远天体相对于地球的运动速度,A选项正确;被反射的电磁波,相当于一个运动的汽车发出的电磁波,其频率发生变化,由多普勒效应可求出运动汽车的速度,B选项正确;铁路工人根据振动的强弱而对列车的运动作出判断,C选项错误;炮弹飞行,与空气摩擦产生声波,人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关,D选项正确。

惠更斯原理及应用   [探新知·基础练]

1.波面和波线