(3)波源不动,观察者靠近波源时,接收到的频率增大;同理,观察者远离波源时,接收到的频率减小。
(4)观察者不动,波源靠近观察者时,接收到的频率增大;同理,波源远离观察者时,接收到的频率减小。
知识链接:多普勒效应发生时,波源的频率没有变化,只是观察者接收到的频率与原先相对静止时不同。
主题2:多普勒效应的应用
问题:(1)课本"多普勒效应的模拟实验"示意图中,如果观察者(高个子的人)与队伍同向运动,且他的速度与队伍的速度相同,那么这种情况下他的"过人频率"是多少?这种情况引申到多普勒效应中是怎样一种现象?
(2)认真阅读课本,总结一下多普勒效应在实际生活、科技中的应用。
解答:(1)观察者的速度与队伍的速度相同,那么这种情况下不过人,"过人频率"就是零。把这种情况引申到多普勒效应中其实就是观察者以声音的传播速度沿着声音的传播方向运动,他恰好听不到声音的现象。
(2)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。具体应用有以下几个方面。
①车辆测速:交警向行进中的车辆发射频率已知的电磁波(通常是红外线),同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。
②光谱线的"红移现象":恒星光谱朝波长较长的红光方向偏移,波长变长,意味着恒星正在离我们远去,红移越大,表明恒星远离地球的速度越快,恒星光谱的红移现象为宇宙大爆炸理论提供了有力的证据。
③医用"彩超":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,并测出反射波的频率变化,根据反射波频率变化就能知道血流的速度,这可以用来检查心脏、大脑、眼底血管是否病变。
④铁路工人利用听见的火车笛声判断火车运动情况。
⑤战士根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的运行情况等。
知识链接:波源频率大于观察者接收到的频率时,两者距离在增大;波源频率小于观察者接收到的频率时,两者距离在减小。