当前课程知识点:大学物理1 (力学、热学) > 期末考试 > 期末考试--期末考试Part3 > 7.15 电磁波(光)的多普勒效应
同学们好
下面我们讨论电磁波(光)的多普勒效应
看这个图
这是光源
在光源参考系 我测得的光的频率是νS
光源相对在地面的观测者以v这个速度运动
问 地面观测者接收的频率νR和νS的关系
注意 我们这个v 光源或者观察者
它们之间的相对速度
它的正负号是这么定义的
如果光源和观测者相向运动
相对速度v大于零
如果互相远离 这个相对速度小于零
这个时候只能定义相对速度
因为在真空中 光可以传播
没有必要引入介质
在第八章狭义相对论中 我们将证明
电磁波纵向多普勒效应公式是这个样子
其中νR是接收到的电磁波的频率
νS是光源的频率
v是相对运动速度
我们看到 频率的变化对电磁波来说只决定于
光源和观察者之间的相对运动速度
注意 这是纵向多普勒效应
是光源或者观察者
在二者连线上的运动 引起的频率变化
天文学观测
观测到来自星体上的各种元素的谱线
几乎都有红移
波长变长
这意味着接收到的频率
和星体上发射的频率是这个关系
接收频率 小于发射频率
这表明 观测者和星球之间的相对速度小于零
这说明 宇宙正在膨胀
好 我们再给出电磁波横向多普勒效应
就是在垂直于光源和观测者之间的连线
方向上的多普勒效应
其中 v⊥代表垂直于连线方向的相对速度
我们看一般情况
当光源运动速度与二者连线方向成φ角的情况
这时候多普勒效应公式是这个样子
其中φ代表光源运动方向
与二者连线方向的夹角
如果φ角就是零的话
这个公式就代表纵向多普勒效应
多普勒效应有很多应用
比如 测速 D超 卫星跟踪等
下面就是D超
超声多普勒效应应用于血流速度的测量
这是转换器 发射超声波
反射之后接收
这是红血球
它的运动速度是vS
通过拍频 我可以测得血流的速度
好 这一节我们就讲到这儿
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-牛顿三定律、常见力
-应用牛顿定律解题
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-势能曲线、功能原理和有心力场
-克尼希定理、质心系中的功能原理
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-本章作业
-刚体定轴转动(一)--作业
-刚体定轴转动(二)
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-不同振动方向振动合成
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-惠更斯原理、机械波的半波损失
-波的叠加和干涉 驻波
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