Lab_dot波07

移动声源的前后,波前间距为何不同?

Doppler effect of a moving source

让声源匀速移动,看波前从各次发射时的位置向外传播。比较前方和后方的波长,以及固定观察者收到的频率。

实验观察窗准备就绪

固定介质与观察者 · 亚声速点声源 · 低频波前按真实传播时间绘制

声源位置—
观察者接收频率—
右侧波长—
左侧波长—

测量图

试着观察与解释

  1. 选一个发出的圆形波前,它的中心是否跟随声源继续移动?
  2. 比较声源静止与移动时前后波长。
  3. 让声源经过观察者,比较经过前后的接收频率。

实验记录

改变条件后,记录读数并进行比较。

查看物理模型、公式与适用范围

每个波前的中心

波离开声源后以介质波速向外传播,中心停留在该次发射的位置。声源持续移动,新波前的中心不断改变。

r(t) = c(t − temit)

固定观察者

本模型的声源与观察者在同一条轴上。声源朝向观察者运动时接收频率较高,远离时较低。

fright = f₀/(1 − vₛ/c)
fleft = f₀/(1 + vₛ/c)

适用范围

忽略介质流动、衰减与反射,只显示亚声速传播。所选频率用于看清波前,不输出音频。

λright = (c − vₛ)/f₀
λleft = (c + vₛ)/f₀

参考:OpenStax · The Doppler Effect。