多普勒效应Doppler effect
让声源与观察者相向而行,听见频率的改变。
f′ = f · (v + vₒ)/(v − vₛ)高中物理
蓝色:声波波面,绿色:观察者
f′ = f · (v + vₒ)/(v − vₛ)
声源接近观察者时,前方波面被压缩,观察到的频率升高;远离时则降低。观察者迎向声源运动,也会在单位时间内遇到更多波面。
f声源频率(Hz)vₛ声源相向速度(m/s)vₒ观察者相向速度(m/s)
t = 0.00 s
速度
观察频率482.6Hz
频率偏移42.6Hz
声源前方波长0.70m
观察频率与声源速度
正速度表示声源朝向观察者运动;观察者速度保持当前设定值。
想一想
观察者静止时,声源朝观察者运动得越快,听到的音调如何变化?
音调升高。声源前方的波长变短,而声速近似不变,所以观察频率增大。
模型条件静止均匀空气 · 声速 v = 340 m/s · 正速度均表示相向运动 · 速度远小于声速 · 忽略风
实验记录
调好参数后点“记录当前数据”。多记几组不同参数的数据,就能画出它们的关系并做直线拟合;暂停后在不同时刻记录,还可以研究读数随时间的变化。