一、多普勒效应:定义及其实际应用
1、定义:多普勒效应是指波源与观察者之间存在相对运动时,观察者接收到的波频率发生改变的现象。这一现象最早由奥地利物理学家多普勒在1842年提出。
2、条件:多普勒效应的产生依赖于声源与观察者之间的相对运动,即两者间的距离发生变化。
3、现象:观察者感受到的频率变化是多普勒效应的直接表现。
4、实质:尽管声源频率保持不变,但观察者接收到的频率却发生了变化。
5、规律:当波源与观察者靠近时,观察者接收到的频率增加;反之,当两者远离时,频率减小。
6、应用:多普勒效应在实际生活中有广泛的应用,如:
(1)交通执法中,通过测量反射波的频率变化来计算车辆速度。
(2)天文学中,通过测量星球上元素发出的光波频率来推断星球运动速度。
(3)医学领域,彩超技术利用多普勒效应来观察血流速度。
7、强调:在多普勒效应中,波源频率保持恒定,变化的是观察者接收到的频率。
二、多普勒效应例题解析
正确选项:C、E
解析:
A项错误,因为波源与观察者需存在相对运动,若两者同向同速运动,则不会观察到多普勒效应。
B项错误,多普勒效应的产生是由于相对运动而非波源频率变化。
C项正确,医院“B超”仪通过测量反射波频率变化来确定血流速度,应用了多普勒效应。
D项错误,狭义相对论中,时间间隔和长度的变化与参考系有关。
E项正确,根据长度相对性,沿自身长度方向运动的杆,其长度比静止时短。
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