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公式

觀察者（Observer）和發(fā)射源（Source）的頻率關(guān)系為： f′=(v± ± -->vov? ? -->vs)f{\displaystyle f"=\left({\frac {v\pm v_{\mathrm {o} }}{v\mp v_{\mathrm {s} }}}\right)f}

f′{\displaystyle f"}為觀察到的頻率；

f{\displaystyle f}為發(fā)射源于該介質(zhì)中的原始發(fā)射頻率；

v{\displaystyle v}為波在該介質(zhì)中的行進速度；

vo{\displaystyle v_{\mathrm {o} }}為觀察者相對于介質(zhì)的移動速度，若接近發(fā)射源則前方運算符號為+號，反之則為?號；

vs{\displaystyle v_{\mathrm {s} }}為發(fā)射源相對于介質(zhì)的移動速度，若接近觀察者則前方運算符號為?號，反之則為+號。

光波的多普勒效應(yīng)

具有波動性的光也會出現(xiàn)這種效應(yīng)，它又被稱為多普勒-斐索效應(yīng)。因為法國物理學(xué)家斐索（Hippolyte Fizeau，1819~1896年）于1848年獨立地對來自恒星的波長偏移做了解釋，指出了利用這種效應(yīng)測量恒星相對速度的辦法。光波頻率的變化使人感覺到是顏色的變化。如果恒星遠離我們而去，則光的譜線就向紅光方向移動，稱為紅移；如果恒星朝向我們運動，光的譜線就向紫光方向移動，稱為藍移。

光波與聲波的不同之處在于：光以光速c{\displaystyle c\,}運行，這時需要考慮狹義相對論帶來的效應(yīng)，詳細介紹請參看相對論性多普勒效應(yīng)。

聲波的多普勒效應(yīng)的應(yīng)用

聲波的多普勒效應(yīng)也可以用于醫(yī)學(xué)的診斷，也就是我們平常說的彩色超聲波（彩超）。彩超簡單的說就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒，首先說說超聲頻移診斷法，即D超，此法應(yīng)用多普勒效應(yīng)原理，當聲源與接收體（即探頭和反射體）之間有相對運動時，回聲的頻率有所改變，此種頻率的變化稱之為頻移，D超包括脈沖多普勒、連續(xù)多普勒和彩色多普勒血流圖像。彩色多普勒超聲一般是用自相關(guān)技術(shù)進行多普勒信號處理，把自相關(guān)技術(shù)獲得的血流信號經(jīng)彩色編碼后實時地疊加在二維圖像上，即形成彩色多普勒超聲血流圖像。由此可見，彩色多普勒超聲（即彩超）既具有二維超聲結(jié)構(gòu)圖像的優(yōu)點，又同時提供了血流動力學(xué)的豐富信息，實際應(yīng)用受到了廣泛的重視和歡迎，在臨床上被譽為“非創(chuàng)傷性血管造影”。

為了檢查心臟、血管的運動狀態(tài)，了解血液流動速度，可以通過發(fā)射超聲來實現(xiàn)。由于血管內(nèi)的血液是流動的物體，所以超聲波振源與相對運動的血液間就產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。血管向著超聲源運動時，反射波的波長被壓縮，因而頻率增加。血液離開聲源運動時，反射波的波長變長，因而在單位時向里頻率減少。反射波頻率增加或減少的量，是與血液流運速度成正比，從而就可根據(jù)超聲波的頻移量，測定血液的流速。

我們知道血管內(nèi)血流速度和血液流量，它對心血管的疾病診斷具有一定的價值，特別是對循環(huán)過程中供氧情況，閉鎖能力，有無紊流，血管粥樣硬化等均能提供有價值的診斷信息。

超聲多普勒法診斷心臟過程是這樣的：超聲振蕩器產(chǎn)生一種高頻的等幅超聲信號，激勵發(fā)射換能器探頭，產(chǎn)生連續(xù)不斷的超聲波，向人體心血管器官發(fā)射，當超聲波束遇到運動的臟器和血管時，便產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，反射信號就為換能器所接受，就可以根據(jù)反射波與發(fā)射的頻率差異求出血流速度，根據(jù)反射波以頻率是增大還是減小判定血流方向。為了使探頭容易對準被測血管，通常采用一種板形雙疊片探頭。

交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波的頻率變化的多少就能知道車輛的速度。裝有多普勒測速儀的監(jiān)視器有時就裝在路的上方，在測速的同時把車輛牌號拍攝下來，并把測得的速度自動打印在照片上。

補充：多普勒效應(yīng)也可以用波在介質(zhì)中傳播的衰減理論解釋。波在介質(zhì)中傳播，會出現(xiàn)頻散現(xiàn)象，隨距離增加，高頻向低頻移動。

參考文獻

《科學(xué)》九年級（下），華東師范大學(xué)出版社，ISBN 7-5617-3374-7/G·1802

相關(guān)條目

相對論性多普勒效應(yīng)

紅移

藍移

多普勒雷達

外部鏈接

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