多 普 勒 简 介 多普勒·克里斯琴·约翰(Doppler, Christian Johann),奥地利物理学家,数学家和天文学家1803年11月29日出生于奥地利的萨尔茨堡 (Salzburg)。1842年,他在文章 "On the Colored Light of Double Stars"

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1 多 普 勒 简 介 多普勒·克里斯琴·约翰(Doppler, Christian Johann),奥地利物理学家,数学家和天文学家1803年11月29日出生于奥地利的萨尔茨堡 (Salzburg)。1842年,他在文章 "On the Colored Light of Double Stars" 提出“多普勒效应”(Doppler Effect),因而闻名于世。1853年3月17日,多普勒与世长辞。

2 个人履历: 多普勒1803年出生于萨尔茨堡非常有名石匠家庭,在萨尔茨堡上完小学然后进入了林茨中学。 1822 年他开始在维也纳工学院学习,他在数学方面显示出超常的水平,1825 年他以各科优异的成绩毕业。在这之后他回到萨尔茨堡,在Salzburg Lyceum教授哲学, 然后去维也纳大学学习高等数学,力学和天文学。 1829 年在维也纳大学学习结束的时候,他被任命为高等数学和力学教授助理,他在四年期间发表了四篇数学论文。之后又当过工厂的会计员,然后到了布拉格一所技术中学任教,同时任布拉格理工学院的兼职讲师。到了1841年,他才正式成为理工学院的数学教授。多普勒是一位严谨的老师。他曾经被学生投诉考试过于严厉而被学校调查。繁重的教务和沉重的压力使多普勒的健康每况愈下,但他的科学成就使他闻名于世。1850年,他获委任为维也纳大学物理学院的第一任院长.

3 1842年的一天奥地利数学家、物理学家多普勒和自己心爱的女儿正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从远处开来。多普勒注意到:火车在靠近他们时笛声越来越刺耳,然而就在火车通过他们身旁的一刹那,笛声声调突然变低了。随着火车的远去,笛声响度逐渐变弱,直到消失。这个平常的现象吸引了多普勒的注意,他思考:为什么笛声声调会变化呢?他抓住问题,潜心研究多年。

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5 多普勒不仅注重科学理论,而且善于运用实验去反复证明实验结论。   
多普勒的这一个重大发现,被人们称为“多普勒效应”,当时是将“多普勒效应”光学与声学联系起来的。在《论双星的色光》中,他从理论上论证了“多普勒效应”。多普勒还用此理论研究了光行差(光行差指在同一瞬间,运动中的观测者所观测到的天体视方向与静止的观测者所观测到天体的真方向之差)。

6 天妒英才,1853年3月17日多普勒在意大利的威尼斯去世,年仅49岁 今天的“多普勒效应”:   多普勒之后,人们发现他这一理论不仅在声学和光学适用,在电磁波等研究领域也有广泛的用途。比如说,美国天文学家哈勃所发现的天体红移现象就是在“多普勒效应”的基础上诞生的。“多普勒效应”在我们的生活中也有很广泛的应用。 社会评价:    作为一名科学家,多普勒为世界贡献巨大。他善于观察,善于思考,善于分析,不断实践。他是我们的榜样。

7 实验验证: 1.声学上的验证 2.天文学的验证 3.光学上的实验室验证

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11 多普勒效应的再思考 LOGO 多普勒效应理论提出160余年,已经成为物理学界的主流认识,基本上没有系统的质疑的声音。但是不容忽视的是,多普勒效应理论迄今并未经过严格的实验验证。 电磁波的多普勒频移关系是后来根据爱因斯坦狭义相对论的时空与速度变换导出的。自此,电磁波与弹性波的多普勒效应分道扬镳,也就形成了多普勒效应的二元理论。多普勒频移的双重等效只是从多普勒频移校正技术研究中产生的一些理论思考。理论形成过程中,既继承了前人的研究成果,也对一些数学分析方法、公式表达和相关理论进行了移植和整合,带有很大的探索性,完全有可能出现局部甚至立论错误。”崔蕴华表示,“科学工作者的追求无非是弄清物理世界的本来面目,希望能够通过学术讨论、学术争鸣逐步接近物理真实。

12 LOGO 网友评论: 手机用户   :17:19 在深入点、计算各状态下的速度、 china_virtue   :28:13 鼓励各行各业深入细致地分析 刘帮海   :36:53 《动态的电磁波模型与量子》已解释了这个问题 singularpoint   :44:40 鼓励怀疑精神

13 宇宙学研究中的多普勒现象 宇宙中的星球都在不停地运动. 测量星球上某些元素发出的光波的频率, 然后跟地球上这些元素静止时发光的频率对照,
就可以算出星球靠近或远离我们的速度(视频)

14 光谱的红移 20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离地球而去。1929年哈勃根据光谱红移总结出著名的哈勃定律:星系的远离速度v与距地球的距离r成正比,即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变小. 由此推知,宇宙结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物。 因而1948年伽莫夫(G. Gamow)和他的同事们提出大爆炸宇宙模型。 20世纪60年代以来,大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受,以致被天文学家称为宇宙的"标准模型" 。

15 移动通信中的多普勒效应 在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑"多普勒效应"。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但在卫星移动通信中,当飞机移向卫星时,频率变高,远离卫星时,频率变低,而且由于飞机的速度十分快,所以我们在卫星移动通信中要充分考虑"多普勒效应"。为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑,也加大了移动通信的复杂性。

16 农业中的多普勒效应 植物声频控制技术是建立在植物经络系统的理论基础上,利用He-Ne激光多普勒效应测振仪,精确地测定出植物自发声和接受声的频率,并测定出植物自发声频率与环境因子如温度、湿度及组织含水量之间的关系,做了频谱分析,进而研制了植物声频发生器。 利用声频发生器对植物施加特定频率的声波,与植物发生共振,促进各种营养元素的吸收、传输和转化,从而增强植物的光和作用和吸收能力,促进生长发育,达到增产、增收、优质、抗病的目的。 图为农业技术员应用植物声频控制技术促进棉花生长发育增产。今年新疆兵团农六师新湖农场引进10台植物声频发生器可控制2万亩棉田。植物声频发生器每天播放音乐3小时,“享受”音乐的棉花较普通管理的棉花增产5%–15%。

17 多普勒效应应用于农业生产 图为农业技术员应用植物声频控制技术促进棉花生长发育增产。

18 对渔业水声测量中多普勒频移的分析 二十世纪八十年代以来,多普勒效应在 渔业方面的应用越来越广泛。尤其在 渔业水声测量中,利用多普勒频移来测 量有r关数据是很有价值的,如测量鱼 群、渔船及潮流等的速度;判断鱼群是 静止或运动、是接近还是远离渔船的 自标;研究鱼群结构及估计鱼体大 小……

19 多普勒气象学应用 以1999年12月建立的合肥新一代多普勒天气雷达站为标志,到2008年初已经建成由130多部雷达组成的新一代多普勒天气雷达网。在综合气象探测设备中,新一代多普勒天气雷达以其高时空分辨率、及时准确的遥感探测能力,成为对中小尺度灾害性天气监测预警最有效的探测设备。特别是对短时临近的天气预警工作,新一代多普勒天气雷达一定意义上起着关键性作用。

20 新一代多普勒天气雷达网整理实力达到国际先进水平。我国首部可移动式多普勒天气雷达。 这部可移动式多普勒天气雷达由中国气象局和湖北省荆州市政府共同投资,是国家973项目“长江流域梅雨锋强暴雨外场试验”大型重点气象工程的关键设备,日前在湖北荆州启用。

21 多普勒效应在交通中的应用

22 雷达测速仪 该仪器通过向行进中的车辆发射频率已知的超声波同时测量反射波的频率,根据反射波的频率变化的多少就能知道车辆的速度。这就是用了多普勒效应。由于微波是波长很短的无线电波,微波的方向性很好,速度等于光速。微波遇到车辆立即被反射回来,再被雷达测速计接收。这样一来一回,不过几十万分之一秒的时间,数码管上就会显示出所测车辆的车速。雷达测速计的测速范围大约在每小时24公里到199公里之间,测速范围比较大,精确度也相当高,车速在每小时100公里时,误差不会超过1公里/小时。 通过这个原理我们也可以测云层的速度。当然,要测几十公里外,甚至上百公里外的飞机,也是这个原理,只不过要向它扫描的空间连续发射微波束,这些微波束遇到飞机再反射回来,已经极其微弱了,要想把它接收到,分辨清并计算出来,就很困难了,这就需要一个灵敏的雷达

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24 T.CL-2系列驼峰毫米波测速雷达 我国从五十年即开始涉及该领域,是我国最早,从事时间最长,研究开发品种推广应用最多的单位。已推广750多台,总产值1200万元以上。可喜的是,我国已成功研制出应用8mm波段多普勒效应的T.CL-2系列驼峰毫米波测速雷达,应用于全路所有自动化、半自动化驼峰控制系统的测速系统。

25 多普勒生活运用 微波运动传感器 微波移动传感器是由多普勒效应收发机模块利用介质谐振振荡器和微带接插天线技术实现了低电流消耗、高温稳定性、高灵敏度和扁平外形,是理想的低成本移动检测器。 性能:低电流消耗; 微波红外移动检测器波式脉冲工作; 自动门控制器长检测距离; 灯光控制开关;速度测量等。

26 家庭防盗: RD627多普勒效应传感器的应用 RD627是利用超声波多普勒效应而制成的一种传感器件,能将物体移动的位移信号转换成相应的电信号。该器件可广泛用于各种自动灯具、自动门及防盗报警器等。

27 双激光引擎游戏鼠标 SentinelAdvance首次使用了双激光传感器,应用多普勒效应提高灵敏度。酷冷的官方规格显示,两个激光传感器同时作用,可达到5000DPI的灵敏度,每秒4米的循迹能力和最大50G的加速度。 酷冷至尊表示,该鼠标于今年9月上市,售价59美元。

28 多普勒效应在医学上的应用

29 彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先说说超声频移诊断法,即D超,此法应用多普勒效应原理,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,此种频率的变化称之为频移,D超包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。 其主要优点是:①能快速直观显示血流的二维平面分布状态。②可显示血流的运行方向。③有利于辨别动脉和静脉。④有利于识别血管病变和非血管病变。⑤有利于了解血流的性质。⑥能方便了解血流的时相和速度。⑦能可靠地发现分流和返流。⑧能对血流束的起源、宽度、长度、面积进行定量分析。 双功多普勒超声系统,即是B型超声图像显示血管的位置。多普勒测量血流,这种B型和多普勒系统的结合能更精确地定位任一特定的血管。

30 主要运用于肝脏与肾脏,但对于腹腔内良恶性病变鉴别,胆囊癌与大的息肉、慢性较重的炎症鉴别,胆总管、肝动脉的区别等疾病有一定的辅助诊断价值。
对于肝硬化彩超可从肝内各种血管管腔大小、内流速快慢、方向及侧支循环的建立作出较佳的判断。对于黑白超难区分的结节性硬化、弥漫性肝癌,可利于高频探查、血流频谱探查作出鉴别诊断。 彩超运用于肾脏主要用于肾血管病变,如前所述肾动静脉瘘,当临床表现为间隔性、无痛性血尿查不出病因者有较强适应征。对于继发性高血压的常用病因之一──肾动脉狭窄,彩超基本可明确诊断,当探及狭窄处血流速大于150cm/s时,诊断准确性达98.6%,而敏感性则为100%。另一方面也是对肾癌、肾盂移行癌及良性肿瘤的鉴别诊断。

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32 胎心仪主要是用来做胎心监护的电子仪器。他将胎心的每个心动周期计算出来的心跳数,依次描记在图纸上,以显示胎心基线变导。

33 本报华盛顿12月2日电  移动物体发出的声波或从移动物体反射出的声波都会产生多普勒效应:即如果该物体接近你时声音的频率就会升高,而当物体远离你时声音的频率就会降低。1943年,理论物理学家提出可能还存在与上述情形相反的反多普勒效应,但至今没能发现它的存在。现在,英国BAE系统公司物理学家塞东和比尔帕克,在《科学》期刊上公开了一种可产生反多普勒效应的电子装置。

34 塞东说:“当从示波器上显示出反多普勒效应时,我们绝对感到大吃一惊。”美国宾州大学电器和系统工程教授英格赫塔说:“这是一项伟大的工作。”塞东和比尔帕克提出,反多普勒效应能导致生产出小型便宜、产生千兆赫电磁脉冲的装置。世界各地的研究人员正在研究用于材料非破坏性实验的千兆赫系统。但传统千兆赫发生器不仅笨重、成本高昂,且产生的频宽较窄。 (记者 张孟军)

35 我国的理论研究——波力发动机   我国学者王伟刚和王大东探讨了以多普勒效应的逆现象所产生的力(即逆多普勒力)作为动力的逆多普勒推进器的工作原理,因其主要依靠某种形式的振动波作为工质,故又泛称为波力发动机。

36 按此原理设计的飞行器不仅能够作垂直升降,悬停、自旋等高机动飞行,而且其脉冲波谱的一段正处在可见 光范围以内,这时从主、副推进器的输出端,向四周射出强烈光速并不断变化色调,甚至 飞行器被一层不断变化着颜色和亮度的光环所包裹。当脉冲波在X射线频段时,其辐射可使感光胶片曝光,并杀伤生物的细胞组织;在紫外线频段时可使空气分子电离产生臭 氧,甚至损害眼睛的晶状体和视网膜;在红外线和微波频段时则会明显表现出加热效应, 如灼伤人体皮肤、烧焦草地、树木等;在无线电频段时其辐射将会干扰雷达、导航、通讯、 广播等等。此外强大脉冲波的综合效应其后果更为严重,可导致工厂停电,发动机熄火等等。以上的这些现象和很多飞碟目击案例极为相似,而这些仅仅是逆多普勒推进器在 工作过程中产生的“副作用”。现在科学家已通过先进的实验手段验证了逆多普勒力的存在并初步探明其产生机制,有条件研制出了小功率的电磁波力发动机。如能加大其功率,则可实现人造飞碟。

37 终得验证:英科学家成功演示反多普勒效应 人民网>>2003年12月03日09:20
本报华盛顿12月2日电  移动物体发出的声波或从移动物体反射出的声波都会产生多普勒效应:即如果该物体接近你时声音的频率就会升高,而当物体远离你时声音的频率就会降低。1943年,理论物理学家提出可能还存在与上述情形相反的反多普勒效应,但至今没能发现它的存在。现在,英国BAE系统公司物理学家塞东和比尔帕克,在《科学》期刊上公开了一种可产生反多普勒效应的电子装置。

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39 为了验证反多普勒效应,这两名英国科学家必须清除两大障碍。首先,他们必须将材料置于异常散射态,以能支持需要产生反多普勒效应的特定波动。然后,还必须在材料许可范围内,产生移动屏障以反射这种波动。在一般铜导线中,波的总能量和相位沿相同方向移动,而在具有异常散射态材料中,相位移动则与能量移动方向相反。他们采用3年前俄国理论物理学家拜尔扬茨耶夫提出的方法,将一系列电容和电感连接起来,产生出具有异常散射态的实验室规模传输线,产生出了反多普勒效应。

40 塞东说:“当从示波器上显示出反多普勒效应时,我们绝对感到大吃一惊。”美国宾州大学电器和系统工程教授英格赫塔说:“这是一项伟大的工作。”塞东和比尔帕克提出,反多普勒效应能导致生产出小型便宜、产生千兆赫电磁脉冲的装置。世界各地的研究人员正在研究用于材料非破坏性实验的千兆赫系统。但传统千兆赫发生器不仅笨重、成本高昂,且产生的频宽较窄。

41 我国的理论研究——波力发动机 我国学者王伟刚和王大东探讨了以多普勒效应的逆现象所产生的力(即逆多普勒力)作为动力的逆多普勒推进器的工作原理,因其主要依靠某种形式的振动波作为工质,故又泛称为波力发动机。如以电磁波作为工质,令其辐射源发出的各个多普勒脉冲频率在 3×105—3×1018Hz 之间变化,当频率由低增高时,在推进器的输出端可依次得到无线电波(3×105—3×1012Hz),红外线(3×1012Hz—3.9×1014Hz),可见光(3.9×1014—7.5×1014Hz),紫外线(7.5×1014—5×1016Hz)和X光 射线(3×1016—3×1018Hz)这样一段同波谱相似的逆多普勒脉冲波,其所产生的推力方向与脉冲波的传播方向相同。反之,当脉冲波的频率由高降低时,相应的推力方向也与波的传播方向相反。

42 当推进器连续发射出一系列强力脉冲波时,在其输出端得到的 强大推力R等于各个脉冲波产生的推力之和,如将多台推进器按同一方向设置,即可使 其总推力增大并提高输出功率,以达到推进大载荷飞行器的要求。按此原理设计的飞行器不仅能够作垂直升降,悬停、自旋等高机动飞行,而且其脉冲波谱的一段正处在可见 光范围以内,这时从主、副推进器的输出端,向四周射出强烈光速并不断变化色调,甚至 飞行器被一层不断变化着颜色和亮度的光环所包裹。

43 当脉冲波在X射线频段时,其辐射可使感光胶片曝光,并杀伤生物的细胞组织;在紫外线频段时可使空气分子电离产生臭 氧,甚至损害眼睛的晶状体和视网膜;在红外线和微波频段时则会明显表现出加热效应, 如灼伤人体皮肤、烧焦草地、树木等;在无线电频段时其辐射将会干扰雷达、导航、通讯、 广播等等。此外强大脉冲波的综合效应其后果更为严重,可导致工厂停电,发动机熄火等等。以上的这些现象和很多飞碟目击案例极为相似,而这些仅仅是逆多普勒推进器在 工作过程中产生的“副作用”。现在科学家已通过先进的实验手段验证了逆多普勒力的存在并初步探明其产生机制,有条件研制出了小功率的电磁波力发动机。如能加大其功率,则可实现人造飞碟。

44 左边的人是套什什么服装?

45 剧情回顾:在生活大爆炸第一季第六集,四位宅男收到佩妮的万圣节派对邀请,为了赴约,四人居然很有默契的都打扮成了闪电侠模样。面面相觑下,四个人协商决定,谁都不准再穿闪电侠服饰,谢耳朵(Sheldon)于是乎换上了一套黑白条服装,当所有人都以为谢耳朵(Sheldon)在扮斑马的时候,“小印度”拉杰(Laj)先行道破天机,原来谢耳朵(Sheldon)演绎的是声波的多普勒效应(Doppler)。 在剧中,当有人想质疑谢耳朵的服装时,他就会执着地用嘴和身体演示这一效应,在party中多次尝试跟别人解释他的衣服是怎么回事,非常可爱。多普勒效应虽然仅仅只出现在该集中,但却给观众们留下了深刻的印象,许多人更因为谢耳朵的演绎重新去查阅关于多普勒的知识。

46 请接着欣赏我们的成果: 1、 2、 3、 4、 5


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