
【化】 Doppler shift
excessive; many; more; much; multi-
【計】 multi
【醫】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-
general; universal
rein in; tie sth. tight
【醫】 lux; meter candle
【計】 carrier shift; frequency shift; FS
多普勒頻移(Doppler Shift)是波動現象中因波源與觀測者相對運動引起的頻率變化效應。該概念由奧地利物理學家克裡斯蒂安·多普勒于1842年首次提出,在物理學、天文學和通信工程領域具有廣泛應用。
1. 核心定義與機制
當波源(如聲波、電磁波)與觀測者存在相對運動時,觀測者接收到的頻率會發生變化:
這一現象的本質是波長的壓縮或拉伸導緻單位時間内接收到的波峰數量變化。
2. 數學表達式
經典多普勒頻移公式為:
$$ f' = f frac{v pm v_o}{v mp v_s} $$
其中$f$為原始頻率,$f'$為觀測頻率,$v$為波速,$v_o$和$v_s$分别為觀測者與波源相對于介質的運動速度。
3. 典型應用領域
參考來源:
多普勒頻移(Doppler Shift)是指當波源與觀察者存在相對運動時,觀察者接收到的波動頻率與波源實際發出的頻率發生偏移的現象。這一現象由奧地利物理學家克裡斯蒂安·多普勒于1842年提出,適用于聲波、光波等各類波動。
頻率變化的直觀解釋:
數學公式(以聲波為例): 若波速為 (v),波源速度為 (v_s),觀察者速度為 (v_o),則接收頻率 (f') 可表示為: $$ f' = f cdot frac{v pm v_o}{v mp v_s} $$
通過這一現象,人類得以在交通、醫療、天文等多個領域實現高精度測量與分析。
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