多普勒效应高中物理第几章

嗨，同学们大家好，欢迎来到老魏课堂上一次上课呢，大家学习了有关七届波的一些基础的知识， 那么这一节课呢，老魏带着大家学习一种在播的传播的过程中啊，发生了一种非常非常有趣的现象 啊，有些同学可能会问，哎呀，什么现象那么有趣啊？先别慌，在我们今天研究我们的 正式内容以前呢，我们还有两个小的问题要解决，哪两个小的问题呢？这可能是一个常识啊，我们往下看，就是我们首先呢，还是要弄清楚频率和声音的关系， 这是今天咱们研究的多普了效应的啊，一个最基本的两个机制，基础的知识点好了，嗯，有些同学可能学过音乐对不对？有些同学可能唱唱歌比较好听，那么其实我们的初中物理都已经学过，就是频率 决定了声音的音调，那么频率越高音调就越高，频率越低，音调就越低。 但是，嗯，为了大家再有一个切身的感受，所以呢，下面我们先准备一个小小的模拟实验，我这呢准备了一个音频信号发声器， 我设置的音频是从二十赫兹到一万赫兹逐渐升高，然后再从一万赫兹逐渐降低到二十赫兹，大家来 亲身感受一下，用你们的耳朵感受一下音调他和频率他的关系，好了，做好准备，注意音量稍微小一些 好了，从刚才咱们的模拟实验，大家一定切身的感受到了频率和音调的关系，确实啊，频率越高音调越高啊，频率越低音调就越低， 这是咱们的一个基本的一个常识，那么学过音乐的同学应该就知道，那么我们的音些多人秘方说的提多，那么音调越来越高， 我们再把中音的刀和他的频率建立个联系，经过我们的实验发现，中音的刀， 也就是钢琴键盘上这个中央 c， 他的频率啊，是五百二十三赫兹，好以此类推。 哎，确实啊，就是音调越高啊，实际上他的核心实际上就是频率越高。好的，这个问题咱们都清楚了，再往下走，其实啊，生活中啊， 还有一些个现象，就是发生的物体在运动的过程中，我们观察到或者说是我们感受到的他们的频率在某些时候在发生变化， 那么是怎样的运动，是怎样的过程？我们观察到这些物体在运动的过程中，他的音调在发生变化。 请大家注意，这里有一个前提条件，就是物体本身的声音，他的频率没有变，但是我们观察的时候，我们接收的时候，我们主观感觉到频率发生了变化。好，下面我们通过两个视频啊，一起来研究一下。 train approaches the wavelength of the sound waves is compressed tightening the tone as the train moves away the wavelength of the sound waves stretches lowering the tone。 表白已经是二点三秒， 刚才两个例子，一个例子是火车快速的通过 我们身边，我们感觉到火车在靠近的时候，他的音调越来越高，远离我们的时候音调变低。当然实际上第二个列子，嗯，应该来说印象更加深刻一些，因为他过程比较长，那个 fe 赛车这个赛场，我们观察到当时 那个视频当中， fe 赛车那个赛赛场，他的那条赛道是平直的，也就说所有的赛车在通过这段道路的时候，基本上是以比较大的速度在匀速运动， 在匀速运动的过程中，发动机本身的转速没有变，也就说赛车发出的声音，它本身他的频率是没有变的。但是刚才咱们在听那个 fe 赛车发出的声音的时候啊， 我们在观众席上听到的声音有什么规律啊？有什么特点？他是随着赛车靠近我们的时候，哎，这个过程我们听到音调突然升高，然后赛车远离我们的过程啊，我们听到这个音调突然变低，这个声音显得特别特别的怪，哎， 跟我们刚才做的模拟实验是不是有点类似啊？好物理师的研究过程都是先观察现象，然后我们再来找其中的规律。那么这样一个现象有什么规律呢？ 哎，咱们先听听麻省理工学院那个可爱的老头哎，他是怎么解释的？ the speed of sound is three hundred and forty meters per second and a little bit on the temperature about seven hundred seventy miles per hour when i speak to you my sound reaches you is that speed i produce a certain frequency here so the number of oscillations per second they reach you your drum starts to oscillate with the same frequency and you hear that tone i have here tuning fork which oscillates four hundred forty times per seconds your eardrum oscillates four hundred forty times per second you hear this stone here i have two hundred fifty six oscillations per second the iran is now shaking going back and forth two hundred fifty six times per second if you stay where you are and you don't move and i move these tuning forks you will hear a different frequency and that's what we call doppler effect if my sound source approaches you you will hear frequency f prime which is larger than the frequency of the tuning fork if it moves away from you which i will call receding then f prime equals lower lower frequency for instance i moved to you a sound choice i call that a transmitter with a speed of about one meters per second transmitter is the sound transmitter then if it approaches you here you will hear f prime which is one point zero， zero， three times f this three here is the one part out of three hundred forty that you get increase in frequency if i move it away from you then f crime would be o point nine nine seven times the frequency of the source itself you stay where you are i have here a tuning fork which generates four thousand hurts very high frequency if i move it to you with a speed of one meter per second which i can do then you get an increase in pitch of point three percent that makes it four thousand twelve hurts and when i move it away from you that is a decrease of point three percent and you can clearly hear that difference like i'm first make you listen to the four thousand hurts without my moving can you hear it very high frequency is it painful really high frequency most of you are young enough you should be able to hear four thousand hurts okay now i'm going to move it to you one meter per second and away from you did you hear it once more when it comes to you it's clear that the frequency goes up and when it moves away from you the frequency is down。 好，下面咱们再来进行一个演示实验。这个地方咱们设置一个波源，他四面八方发出了一列波，大家可以理解成为是声波啊，他是一列纵波，那么这样两根 那样的圆弧就相当于是相邻的两个密布，你们也可以理解成为是其他形式的季节播， 那么比如说他是横波的话，那么这两个相机的圆弧之间啊，他也是一个波长，两个相机的，嗯，圆弧这两个亮线呢，他就相当于是两颗波峰吧。好的， 两根相邻的圆弧，他之间是一个波长，大家记住，好，那么这样在波圆不动的情况下，我们来看他四面八方 划出了波是什么样。 这是几乎所有季节播的特点，就是播场没有变，播速没有变。当然原因还是很简单，他的频率没有变， 频率没有变的情况下，在同一种截止中传播的时候，波速它是一定的，频率不变，波速不变，当然波长他也不会变。 好了，现在咱们试着让拨圆移动，我们设置一个接收点，比如说我们现在的接收点在右边啊，大概这个位置，那么我们来看当拨圆移动的时候会发生什么现象。 好的，现在拨圆开始移动，我们的接收方啊，是在右侧这个地方，哎， 有意思吧？大家看，随着波源的移动啊，那么我们接收方由于是在右侧，那么这种情况下，波源实际上就在靠近我们的观察者， 在靠近观察者的过程中，由于波源在运动，那么他就在追赶前面他发出的波形，这样一来，使得最后相邻的波峰，或者说相邻的密布之间，他的距离在越变越短，也就说他的相对的波长实际上在缩短。 由于相对的波长在缩短，那么这种情况下，我们收到的频率怎么变呢？啊？非常简单，因为前面同学们学习过波 波长和频率的关系，那么这种情况下，我们收到的频率就应该是 f 一撇等于多少？等于我们的波速来比上 波长来着，由于波速在同一种截止中他不会变化，但是我们的接收方那观察者是在右侧，当波源靠近观察者的过程中，相对的波长他变小了， 所以相对的波长变小，所以导致什么结果，导致我们收到的频率他就变高了。同样的道理，咱们也可以想象一下，我们的观察者 在左侧啊，这个位置我们把它画出来，比如说我们来观察者在这一边， 那么如果是在左侧的话，就有一个问题了啊，比如说在这个位置，当波源向右边运动的过程中，实际上我们的波源是在怎么是在远离观察者？远离观察者的过程中， 大家能够很清楚的看到相对的波长越变越长。由于波源在远离我们的观察者， 那么这种情况下，相邻的两个波峰，或者说相邻的两个密布，他之间的距离他是在逐渐拉大的，那么相对的波长变长了。

咦咦 哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎哎。