2024年公务员笔试：多普勒效应

2024年公务员笔试：多普勒效应

　　一、多普勒效应

　　1、现象：奥地利物理学家多普勒发现：当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化.

　　2、多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。

　　3、多普勒效应的成因：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。

　　二、多普勒效应的应用

　　1、声波的多普勒效应不只是用来“欣赏”火车笛声的变化，它也有许多重要应用。 当一束超声波射到人体内两种组织的界面时将发生反射，当界面处于运动状态时(如心脏的跳动)，反射回来的超声波频率将因多普勒效应而发生变化，由此可以探测人体内脏器官因病变而引起的运动异常状况。现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有许多都是根据这种原理制成。

　　2、根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行 方向等。

　　3、红移现象：在20世纪初，科学家们发现许多星系的谱线有“红衣现象”，所谓“红衣现象”，就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移，这种现象可以用多普勒效应加以解释：由于星系远离我们运动，接收到的星光的频率变小，谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动。科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度。这种现象，是证明宇宙在膨胀的一个有力证据。

　　小结：多普勒效应是指由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，他是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。

　　刷题巩固

　　1、马航MH370航班失踪之后，国际海事卫星组织试图利用多普勒原理计算出失踪航班的下落。多普勒原理，源于这样的一种物理现象(多普勒效应)：随着飞机高速接近(或远离)接受微波信号的卫星，卫星所侦测到的微波频率都会越来越高(或越来越低)。下列描述的现象中，哪一种也体现了同样的多普勒效应：

　　A、站在铁轨附近的人，听到鸣笛的火车由远及近高速驶来时，汽笛的音调逐渐变得尖锐。

　　B、一束自然光射入三棱镜，射出时，被分解为不同的颜色。

　　C、向平静的湖面投入一颗小石子，激起涟漪呈圆形逐渐向周围扩散。

　　D、在日环食的过程中，观测到太阳黑子的存在。

　　解析

　　多普勒效应主要内容是物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。A项满足定义描述。B项的原理为色散，因为同一种介质对各种单色光的折射率不同，所以通过三棱镜时，各单色光的偏折角不同。因此，白色光通过三棱镜会将各单色光分开，形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。C项的原理为波的传导的一种表现，即机械振动的传递构成的机械波。D项太阳黑子为太阳活动产生的高能粒子流，又称太阳高能粒子，主要是耀斑活动产生，与题干无关。

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