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波源以速度υs运动,观察者不动

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:当波源运动时,介质中的波长将发生变化。图4—10是波源在水中向右运动时所激起的水面波照片。如果波源远离观察者运动,通过类似的分析,可求得观察者接收到的频率为此时接收到的频率低于波源的频率。图4—10波源运动时的多普勒效应图4—11波源运动的前方波长变短

波源以速度υs运动,观察者不动

当波源运动时,介质中的波长将发生变化。图4—10是波源在水中向右运动时所激起的水面波照片。它显示出沿着波源运动的方向,波长变短了;而背离运动的方向,波长变长了。大家知道,波长是介质中同一波线上相位差为2π的两个振动状态之间的距离,而由于波源是运动的,它所发出的这两个相位差为2π的振动状态就是在不同的地点发出的。如图4—11所示,假设波源以速度

υs向着观察者运动,则当波源从S1发出的某振动状态经过一个周期T的时间传到位置A时,波源已运动到了S2(S1S2sT),此时发出与该振动状态相位差为2π的下一个振动状态,可见S2与A之间的距离即为此情形下介质中的波长λb。若波源静止时的波长为λ=uT,则从图4—11可见,此时介质中的波长变短,为

或者说,现在波的频率为

由于观察者静止,所以他接收到的频率就是波的频率,即v'=vb,因此,观察者接收到的频率为

这表明,当波源向着静止的观察者运动时,观察者接收到的频率高于波源的频率。(www.xing528.com)

如果波源远离观察者运动,通过类似的分析,可求得观察者接收到的频率为

此时接收到的频率低于波源的频率。

图4—10 波源运动时的多普勒效应

图4—11 波源运动的前方波长变短

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