Quan sát một số hình ảnh
Quan sát một số hình ảnh
Quan sát một số hình ảnh
Quan sát một số hình ảnh
Christian Johann Doppler (1803-1853)
- Nhà toán học
- GS trường ĐH Vienna - Áo
- Người tìm ra hiệu ứng Doppler
HIỆU ỨNG DOPPLER
(Doppler Effect)
I. THÍ NGHIỆM:
II. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG :
HIỆU ỨNG DOPPLER
I . THÍ NGHIỆM :
+Người đứng yên, quay tròn đều một nguồn âm bằng sợi dây.
+ Người đứng yên trong vòng quay : nghe âm phát ra từ nguồn âm có độ cao không đổi .
+ Người quan sát đứng yên ngoài vòng quay : nghe âm phát ra từ nguồn âm có độ cao thay đổi khi nguồn âm quay.
Tần số thay đổi khi nguồn âm quay.
Tần số không đổi khi nguồn âm quay.
HIỆU ỨNG DOPPLER
Sự thay đổi tần số sóng âm mà máy thu nhận được khi có sự chuyển động tương đối giữa máy thu và nguồn phát gọi là hiệu ứng Doppler .
Định nghĩa hiệu ứng Doppler :
* Nguồn âm chuyển động ra xa : Nghe âm thấp hơn
Tần số nhỏ hơn
* Nguồn âm chuyển động lại gần : Nghe âm cao hơn
Tần số lớn hơn
I . THÍ NGHIỆM :
HIỆU ỨNG DOPPLER
II. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG :
1. Nguồn âm S đứng yên, người quan sát M (máy thu) chuyển động :
Gọi :
- VM :Tốc độ chuyển động của người quan sát
- 2 đỉnh sóng liên tiếp cách nhau một bước sóng
- V : Tốc độ truyền sóng (cũng là tốc độ dịch chuyển của một đỉnh sóng)
- f : Tần số sóng
HIỆU ỨNG DOPPLER
II. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG :
- Trong thời gian t, một đỉnh sóng lại gần người quan sát một đọan là :
v+ vM
- Tốc độ dịch chuyển của đỉnh sóng so với người quan sát là :
S =( v+vM).t
- Số lần bước sóng qua tai người đó trong 1s là :
- Số lần bước sóng qua tai người đó trong t(s) là :
Hay :
f ’: Tần số âm người quan sát nghe được và f ’> f
a. Khi người quan sát chuyển động lại gần nguồn âm :
HIỆU ỨNG DOPPLER
II. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG :
b. Khi người quan sát chuyển động ra xa nguồn âm :
- Lập luận tương tự khi người quan sát chuyển động ra xa nguồn âm thì người đó sẽ nghe được âm có tần số là :
f ’: Tần số âm người quan sát nghe được và f ’< f
Tổng quát:
HIỆU ỨNG DOPPLER
II. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG :
2. Nguồn âm S chuyển động, người quan sát M (máy thu) đứng yên :
Gọi :
- VS :Tốc độ chuyển động của nguồn âm
- V : Tốc độ truyền sóng âm
- f : Tần số sóng
HIỆU ỨNG DOPPLER
II. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG :
- Sau thời gian T , đỉnh sóng đi được một đoạn là :
- Giả sử lúc t= 0 nguồn S phát ra sóng có đỉnh A1 truyền đi với tốc độ v .
S2 = vS .T
- Trong thời gian đó nguồn di chuyển một đoạn :
a. Khi nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát :
S1= v.T
và cách đỉnh A1 một khoảng d= S1-S2= (v-vS )T , ( v>vS)
- Lúc đó nguồn phát ra một đỉnh có sóng A2
HIỆU ỨNG DOPPLER
II. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG :
a. Khi nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát :
f ’: Tần số âm người quan sát nghe được và f ’> f
- A1A2 chính là bước sóng mới . Tốc độ truyền các đỉnh sóng vẫn là v, nên :
- Lúc đó nguồn phát ra một đỉnh có sóng A2
- Khoảng cách hai đỉnh sóng liên tiếp A1A2= (v-vS )T=
HIỆU ỨNG DOPPLER
II. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG :
b. Khi nguồn âm chuyển động ra xa người quan sát :
- Lập luận tương tự : khi nguồn chuyển động ra xa người quan sát thì người đó sẽ nghe được âm có tần số là :
f ’: Tần số âm người quan sát nghe được và f ’< f
Tổng quát: