多普勒效应

实验目的

理解多普勒效应产生的原因，掌握接收频率随相对运动变化的规律。

实验原理

波源与观察者之间有相对运动时，单位时间内观察者接收到的完整波的个数发生变化，接收到的频率就与波源频率不同。二者相互靠近时接收频率变高，相互远离时接收频率变低。波源自身的频率并不改变。

实验器材

• 波源
• 观察者（接收者）
• 波面的疏密变化
• 相对运动方向（靠近或远离）
• 接收到的频率或音调

实验步骤

1. 先让波源与观察者保持相对静止，记下接收到的频率。
2. 让波源向观察者运动，观察波面疏密和接收频率的变化。
3. 让波源远离观察者运动，再观察变化。
4. 改变运动速度，比较频率变化的大小。
5. 若可调，改为观察者运动、波源静止，对比结果。

实验现象与结论

波源与观察者相对静止时，接收频率等于波源频率。二者靠近时，波面在前方变密，接收频率变高；二者远离时，波面变疏，接收频率变低。相对速度越大，频率变化越明显。

注意事项

• 区分波源发出的频率与观察者接收到的频率。

常见问题

多普勒效应只发生在声波中吗？

不是。一切波都会发生多普勒效应，包括机械波和光波等电磁波，如测速雷达、天文学中的红移现象。

鸣笛的火车驶近时，汽笛的频率变高了吗？

汽笛实际发出的频率没变，是观察者接收到的频率变高，所以听起来音调变高。