操作说明:
按下“启动”按钮,听声音的变化。
产品简介:
展项由展台、可转动的发声装置、带出声孔的透明护罩组成。游客按下按钮启动演示,声音以恒定的形式发声,当声源与参观者以一定速度运动时,会听到声音在有规律的变化。
视频演示:
原 理:
多普勒效应(Doppler effect)是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。多普勒效应的主要内容为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。当观测者靠近波源时,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift);当观测者远离波源时,波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(或蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。
多普勒效应的原理
多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。具体来说,当观察者靠近波源时,单位时间内接收到的波的数量增多,频率变高;反之,当观察者远离波源时,单位时间内接收到的波的数量减少,频率变低。
多普勒效应的应用实例
医学:在医学领域,多普勒效应被广泛应用于彩超,通过检测血液流动时的多普勒频移,可以获取血流速度、方向和性质等信息。例如,当救护车向我们驶来时,其笛声的音调会变高,远离时则音调变低。
天文学:在天文学中,多普勒效应用于测量恒星的速度。例如,当恒星接近我们时,其发出的光的颜色会比平常更蓝;反之,当恒星远离我们时,光的颜色会更红。
交通:在交通管理中,多普勒效应可以用于监测车辆的速度和方向。例如,交通监控设备通过检测车辆发出的声音的多普勒频移来识别车辆的速度和位置。
应 用:
多普勒效应在医学领域有广泛的应用,主要包括以下几个方面:
血管疾病诊断:彩超是诊断各类动静脉瘘的最佳方法。对于颈动脉体瘤、腹主动脉瘤、血管闭塞性脉管炎、慢性下肢静脉疾病等,彩超的高清晰度、局部放大及血流频谱探查均可作出较正确的诊断。
肾脏疾病诊断:彩超在肾脏疾病诊断中也有重要作用。例如,对于继发性高血压的肾动脉狭窄,彩超基本可以明确诊断。此外,彩超还可用于肾癌、肾盂移行癌及良性肿瘤的鉴别诊断。
前列腺疾病诊断:彩超在前列腺癌的诊断中也有应用。由于腹部探查前列腺基本无法做出诊断,临床上多运用彩超来诊断前列腺疾病。
妇产科应用:彩超在妇产科主要用于良恶性肿瘤的鉴别及脐带疾病、胎儿先心病及胎盘功能的评估。对于滋养细胞疾病,彩超有较好的辅助诊断价值。
多普勒效应在其他领域的应用包括:
交通管理:通过测量车辆发出的声波频率变化,可以确定车辆的速度和方向,从而帮助交通管理部门更好地管理交通流量和安全。
天文学:通过观测恒星的光谱线位移,可以推断恒星循着观测方向运动的速度。这种方法在天文学中用于研究星体的运动状态。
通信领域:在移动通信中,多普勒效应会影响信号的传输质量。通过补偿多普勒效应的影响,可以提高通信系统的稳定性和可靠性。