人物介紹
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克里斯蒂安·安德烈亞斯·多普勒(,1803年11月29日-1853年3月17日)多普勒效應發覺者,英國物理家、物理學家。出生于匈牙利布達佩斯的一個木匠家族,曾在維也納工大學學習。1841年成為薩爾茨堡理工大學的物理院士,1850年,多普勒兼任維也納學院化學大學的首任校長,1853年在乎大利的威尼斯逝世,終年49歲。
多普勒效應的發覺
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1842年英國一位名叫多普勒的物理家、物理學家。三天,他正路過高鐵交叉處,適逢一列列車從他身后馳過,他發覺列車從遠而近時警笛聲變大,但波長變短,而列車從近而遠時警笛聲變小,但波長變長。他對這個化學現象倍感極通州趣,并進行了研究。發覺這是因為波源與觀察者之間存在著相對運動,使觀察者看到的波長不同于波源波長的現象。這就是波長聯通現象。
由于,波源相對于觀測者在運動時,觀測者所看見的波長會發生變化。當波源離觀測者而去時,聲波的波長降低,當波源接近觀測者時,聲波的波長增大。波長的變化同波源與觀測者間的相對速率和波速的比值有關。這一比值越大,改變就越明顯,后人把它稱為“多普勒效應”。
哪些是多普勒效應?
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多普勒效應的主要內容為物體幅射的波長由于波源和觀測者的相對運動而形成變化。在運動的波源上面,波被壓縮,波長顯得較短,頻度顯得較高;在運動的波源前面時,會形成相反的效應。波長顯得較長,頻度顯得較低;波源的速率越高多普勒效應,所形成的效應越大。按照波紅(或藍)移的程度,可以估算出波源循著觀測方向運動的速率。
星體波譜線的位移顯示星體循著觀測方向運動的速率,除非波源的速率十分接近光速,否則多普勒位移的程度通常都很小。所有波動現象都存在多普勒效應。
多普勒效應的應用
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19世紀下半葉起就被天文學家拿來檢測星體的視向速率。現已被廣泛拿來旁證觀測天體和人造衛星的運動。交通民用:激光雷達測速,超聲波雷達多普勒效應測聯通汽車的速率。醫學:超聲造影,醫學檢測。
光波的多普勒效應應用:具有波動性的光也會出現這些效應多普勒效應,它又被稱為多普勒-斐索效應。由于德國化學學家斐索(1819~1896年)于1848年獨立地對來自星體的波長偏斜做了解釋,強調了借助這些效應檢測星體相對速率的辦法。
聲波的多普勒效應應用:聲波的多普勒效應也可以用于醫學的確診,也就是我們平時說的彩色超聲波。造影簡單的說就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒。超聲頻移確診法(即D超)應用多普勒效應原理,當聲源與接收體(即探頭和反射體)之間有相對運動時,回聲的頻度有所改變,此種頻度的變化稱之為頻移。
爆破水災波傳播應用:爆破水災波是一種復雜的復合機械波。而波在傳播過程中存在著多普勒效應。因而,在理論上,爆破水災波在傳播過程中同樣存在著多普勒效應。按照多普勒效應的定義,進行微秒延時爆破作業時,爆源依次起爆,而檢測點通常是靜止不動的。因而,爆破過程中會有多普勒效應的現象。同樣在該過程中,測點是靜止的,而爆源是相對測點聯通的。
END