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汽笛迎面啸声急,沉闷是远离。
坐观星体逃逸,光谱向红移。
车快慢,调高低,有端倪。
彩超依理,天眼何须,杨戬摹袭?
多普勒效应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,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。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移blue shift);当运动在波源后面时,会产生相反的效应。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(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(c+v)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(c-v)/λ。
一天,多普勒带着他的孩子沿着铁路旁边散步,一列火车从远处开来。多普勒注意到:火车在靠近他们时笛声越来越刺耳,然而就在火车通过他们身旁的一刹那,笛声声调突然变低了。随着火车的远去,笛声响度逐渐变弱,直到消失。这个平常的现象吸引了多普勒的注意,他思考:为什么笛声声调会变化呢?他抓住问题,潜心研究多年。通过研究他发现,当观察者与声源相对静止时,声源的频率不变;然而观察者与声源之间相对运动时,则听到的声源频率发生变化。最后他总结:观察者与声源的相对运动决定了观察者所收到的声源频率。当波源接近观察者时,速度越快,观察者感觉到的频率越高,反之,当波源远离观察者时,速度越快,频率越低,如果是声波的话就会变得低沉,如果是天体发出的光波,其光谱就会向红色(红光波长最长,蓝紫光波长短)移动,叫做红移,根据红移的幅度可以计算出星体离我们远去的速度。
利用多普勒效应,可以根据发出电波的频率和回波频率计算出运动物体的速度与距离,这就是多普勒雷达原理;另外在B超的原理上加上多普勒效应,即可探视到行进中的血液、心跳等的三维影像,这就是“彩超”,比起二郎神杨戬,不知高到哪里去了,我跟他谈笑风生。
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GMT+8, 2024-9-27 06:02
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