Эффект Доплера. Пусть в газе или жидкости на некотором расстоянии от источника волн располагается устройство, воспринимающее колебания среды (приемник)

Пусть в газе или жидкости на некотором расстоянии от источника волн располагается устройство, воспринимающее колебания среды (приемник).

Если источник и приемник покоятся относительно друг друга, то частота колебаний, воспринимаемая приемником, равна частоте колебаний источника.

Если источник или приемник движутся, то частота, воспринимаемая приемником, отличается от частоты источника.

Эффектом Доплера называют изменение частоты колебаний воспринимаемых приемником, при движении источника этих колебаний или приемника относительно друг друга.

Пусть источник и приемник движутся только вдоль прямой, их соединяющей. Будем считать, что если источник или приемник приближаются друг к другу, то V _пр и V _ист > 0, если удаляются друг от друга, то V _пр и V _ист < 0.

1). Источник неподвижен (V_ист = 0), приемник приближается к источнику (V_пр > 0).

Длина волны в среде .

Скорость распространения волны относительно приемника V _пр+ V _ист,

так что частота принимаемого сигнала

v =(V _пр+ V) / = ).

Таким образом, частота волны, регистрируемая приемником, увеличивается.

2). Приемник покоится (V_пр= 0), источник приближается к приемнику (V_ист> 0).

За время, равное периоду колебаний источника (t=T), излученная источником волна пройдет в направлении к приемнику расстояние, равное длине волны V^. Т независимо от того покоится источник или движется. За это время источник пройдет в направлении волны расстояние V_ист^. Т, т.е. длина волны в направлении движения сократится и станет равной , тогда v= , т.е. увеличивается в раз.

3). Приемник удаляется от источника (V_пр < 0), источник покоится (V_ист= 0).

Скорость распространения волны относительно приемника V-V_пр, так как длина волны в среде неизменна , то , и частота воспринимаемая приемником понижается.

4). Источник удаляется от приемника (V_ист < 0), приемник покоится (V_пр = 0).

В этом случае длина волны относительно приемника увеличивается и , т.е уменьшается в раз.

5). Когда приемник и источник движутся навстречу друг другу:

При сближении . При удалении

Из опыта известно, что тон (частота) гудка поезда увеличивается при приближении к платформе и уменьшается по мере удаления от платформы.

Дата добавления: 2014-11-06