都卜勒效應

一、何謂都卜勒效應

由於波源與觀察者間有相對運動,使觀察者測到的頻率與波源實際發出的頻率並不相同,這

種現象稱為都卜勒效應。例如當我們站在路旁,有一鳴著喇叭的汽車急駛而過,汽車接近

時,喇叭的音調較高,離去時音調較低。

 

二、都卜勒效應公式的推導

假如波源發出的頻率為fo,波源週期To,波長λo,波速vo的波,觀察者觀測的頻率為f,觀察

者速度v,發聲體速度u

1、假如波源靜止 ,觀察者運動

若觀察者不動,則在t時間內所接收到

的波數為,若波源靜止,觀察者

以v的速度向聲源接近,則在t時間內

多接受了個波,則觀察測者所聽

的頻率為

2、若發聲體以u之速度向靜止的觀察者接近

由於聲源緊跟在前進的波後面,因此波

長減短。若發聲體以u前進,聲源週期

To,則聲源每次振動期間前進了uTo

因此觀察者所聽的波長λ

  

音爆