多普勒效应的发现

多普勒效应的发现

2016-11-09 作者: xuzhiping 浏览: 3207 次

摘要: 多普勒,奥地利物理学家,数学家和天文学家。 1803年出生于奥地利的萨尔茨堡,父亲是一名石匠。父母本来期望他子承父业,可是他自小体弱多病,无法当一名石匠。他们接受了一位数学教授的意见,让多普勒到维也纳理工学院学习数学。多普勒毕业后又回到萨尔茨堡修读哲学课,然后...

多普勒,奥地利物理学家,数学家和天文学家。

1803年出生于奥地利的萨尔茨堡,父亲是一名石匠。父母本来期望他子承父业,可是他自小体弱多病,无法当一名石匠。他们接受了一位数学教授的意见,让多普勒到维也纳理工学院学习数学。多普勒毕业后又回到萨尔茨堡修读哲学课,然后再到维也 纳大学学习高等数学、天文学和力学。

毕业后,多普勒留在维也纳大学当了四年教授助理,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,任教期间,多普勒开始致力于科学研究。

1842年的一天,多普勒带着女儿正在铁路旁散步,正好赶上一列火车从他们身旁疾驰而过。多普勒止住脚步,静静地倾听着火车发出的美妙声音,他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱,音调变低。

“这么奇怪,这是什么原因呢?”多普勒对这一现象非常感兴趣,他决定对此进行研究。他发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象,这就是频移现象。

于是,多普勒把自己的发现写成了论文并发表,文中明确指出:当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的波频会改变。在文中,他误将光波当作纵波,但是,多普勒效应这个结论却是正确的。由于当时缺少实验设备,多普勒并没有通过实验对这一发现进行验证就去世了。后来,人们为了纪念他,便以他的名字把他的这一发现命名为“多普勒效应”。

多普勒效应的提出在当时引起了巨大的反响。从1845年起,便有人利用声波来进行实验。他们让一些乐手在火车上奏出乐音,请另一些乐手在月台上写下火车逐渐接近和离开时听到的音高。实验结果最终证明了多普勒效应的存在。

1850年,多普勒成为维也纳大学物理学院的第一任院长,可是三年后,他就在意大利的威尼斯去世,年仅49岁。一生之中,除了对声波的研究,多普勒的研究范围还包括光学、电磁学和天文学,他还设计和改良了很多实验仪器。多普勒去世了,但他的科学成就使他闻名于世,尤其是对多普勒效应的发现。

多普勒效应在科学技术中有广泛的应用。天文学家观察到遥远星体光谱的红移现象,可以计算出星体与地球的相对速度;装有多普勒测速仪的警车有时就停在公路旁,在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上;医生向人体内发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收,测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”,可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。

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