多普勒效应及其应用毕业论文.doc

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编号:

2010212409

毕业论文

（2014届本科）

题目：

多普勒效应及其应用

学院：

物理与机电工程学院

专业：

物理学

作者姓名：

张伟平

完成日期：

2014年5月20日

二○一四年五月

目录

河西学院本科生毕业论文诚信声明 1

河西学院本科生毕业论文（设计）开题报告 2

0引言 6

1多普勒效应 6

1.1多普勒的一生及贡献 6

1.2多普勒效应具体情况 7

1.2.1波源静止观察者运动的情形 7

1.2.2波源运动观察者静止的情形 8

1.2.3波源和观察者都运动的情形 8

2多普勒效应的原理 9

2.1声波和光波的纵向多普勒效应 9

2.1.1声波的纵向多普勒效应 9

2.1.2光波的纵向多普勒效应 10

2.2声波和光波的横向多普勒效应 10

2.2.1光波的横向多普勒效应 11

2.2.2声波的横向多普勒效应 12

3多普勒效应在探测中的应用 12

3.1多普勒效应在天体脉塞和中子双星探测中的应用 12

3.2卫星多普勒定位技术 14

3.3激光雷达测风速 15

4多普勒效应在医学上的应用 15

4.1彩超在临床医学中的应用 16

4.2超声多普勒血流仪 16

5多普勒效应在军事、交通领域的应用 18

6多普勒效应在影视艺术作品中的运用 18

7结论 20

参考文献 21

致谢 22

河西学院本科生毕业论文题目审批表 24

河西学院物理与机电工程学院指导教师指导毕业论文情况登记表 25

河西学院毕业论文指导教师评审表 26

河西学院本科生毕业论文答辩记录表 27

河西学院本科生毕业论文诚信声明

本人郑重声明：

所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者签名：

二O年月日

26

河西学院本科生毕业论文（设计）开题报告

论文题目

多普勒效应及其应用

学生姓名

张伟平

所属学院

物理与机电工程学院

专业

物理学

年级

2010级

指导教师

董光兴

所在单位

河西学院

职称

副教授

开题日期

2013.12.20

选题的背景、实际意义：

随着多普勒效应的推广和发展，它已经在很多领域得到广泛发展。

本课题的主要目的在于通过对多普勒效应的学习，了解多普勒效应的发展状况、综合介绍多普勒效应的具体应用、总结多普勒效应的一般公式。

有关本选题的研究动态和自己的见解：

1842年奥地利物理学家多普勒首先发现声波的多普勒效应，之后随着多普勒效应的发展，人们证实了多普勒效应适用于所有类型的波，包括电磁波。

20世纪以来，多普勒效应逐渐从理论走向实践，在越来越多的领域得到了广泛的应用，特别在医学、交通、通讯及军事科技方面的应用，让我们深感这一理论的伟大。

多普勒效应的最大优点就是能和许多学科交叉，各科的学者巧妙地用移植的方法进行创新、吸收，甚至引入某一领域内的的理论、技术和方法来解决心难题。

多普勒效应将越来越造福于我们的日常生活。

论文的主要内容、基本要求及其主要的研究方法：

主要内容：

本文首先以声波和光波的多普勒效应为例，对声波、光波及电磁波的多普勒效应原理进行了详细阐述，详细介绍了多普勒效应在医学、气象监控与预警、卫星通信、影视艺术作品和军事雷达测速与追踪等领域的具体应用，以具体实例的形式介绍了多普勒效应对人类科学发展的重要影响。

基本要求：

1.通过对多普勒效应的学习，了解多普勒效应的发展状况。

2.归纳、总结多普勒效应的一般公式。

3.综合介绍多普勒效应的具体应用及其相关知识。

研究方法：

主要为文献研究，然后通过分析、综合、比较、归纳。

论文进度安排和采取的主要措施：

论文进度安排：

2013年12月20日确定毕业论文题目

2013年12月20日——2013年12月22日准备完成开题报告

2013年12月20日——2013年12月25日完成论文开题报告

2014年03月15日——2014年05月03日完成毕业论文初稿

2014年05月03日——2014年05月15日修改毕业论文初稿

2014年05月20日完成论文最终定稿

主要措施：

在图书馆查阅相关资料，请老师修改并自我完善。

参考文献

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高等教育出版社,1998.

[2]白明柱,莲花,利民.多普勒效应及其应用[J].内蒙古科技与经济,2008,19.

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[4]杨亮,刘钟馨,林仕伟,曹阳.多普勒效应教学仿真系统的开发[J].大学物理,2012（4）:

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[5]周美建.浅谈多普勒效应[J].物理教学,2010，32.

[6]李龙,樊养余,张政伟.多普勒效应下星间光通信系统的仿真性能分析[J].计算机仿真,2009.\

（26）:

111-114.

[7]叶丽娜.多普勒效应及其应用[J].甘肃广播电视大学学报,2012,03.

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[10]张普利.光的多普勒效应及其应用[J].西北轻工业学院学报,1996,01.

[11]袁玄义,王永昌,张延曹.多普勒效应及其现代应用[J].空军导弹学院报.2001,08.

[12]陈宜生等.物理效应及应用[M].天津:

天津大学出版社,1996.

[13]刘广生,李慧.多普勒效应及其应用[J].南阳师范学院学报,2006,06.

[14]杨　洋.激光雷达在大气测量中的应用[J].现代物理知识,2001（3）.

[15]LE特瑞恩著.王仕康等译.激光多普勒技术[M].北京:

清华大学出版社,1985.245—278.

[16]范毅明等.医用B超仪与超声多普勒系统[J].上海:

第二军医大学出版社,1999.229—236.

[17]金召,赵昕怡.多普勒效应及其应用的探讨[J].科技创新与应用,2013.

[18]鄢晗菡,孙华,刘川,钱杰.基于多普勒效应的汽车刹车预警系统研究[J].机械,2010,11:

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[19]韩超,李亭,李华.多普勒效应测速实验仪的开发[J].实验室研究与探索,2007,01:

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[20]吕鐄.电影人声的艺术表现力与美学特征论[D].华中师范大学,2007.

[21]董立娟.论数字化电影的真实质感与审美认知[D].哈尔滨工业大学,2006.

[22]韩璐.论武侠电影的声音艺术创作[J].北京电影学院学报,2004,01.

[23]陈越红,滕青.试论多普勒效应在影视声音中的应用[J].当代电影,2006,01:

135-139.

指导教师意见：

签名：

年月日

教研室意见

负责人签名：

年月日

学院意见

负责人签名：

年月日

多普勒效应及其应用

摘要：

本文首先以声波和光波的多普勒效应为例，对声波、光波及电磁波的多普勒效应原理进行了详细阐述，归纳、总结多普勒效应的一般公式。

主要介绍了多普勒效应在医学、交通、探测、卫星通信、军事科技、影视艺术作品、气象监控等领域的应用：

如多普勒效应在天体脉塞和中子双星探测中的应用、卫星多普勒定位技术、激光雷达测风速、彩超在临床医学中的应用、超声多普勒血流仪等。

以具体实例的形式介绍了多普勒效应对人类科学发展的重要影响。

关键词：

多普勒效应；声波；光波

Abstract:

BasedonDopplereffectofsoundwavesandlightwavesasanexample,theacoustic,opticalandelectromagneticwavetheoryofDopplereffectindetail,thegeneralformulaofinduction,summarizestheDopplereffect.ThepaperintroducestheapplicationofDopplereffectinmedical,transportation,detection,satellitecommunication,militarytechnology,filmandtelevisionworksofart,meteorologicalmonitoringfields:

suchastheDopplereffectinastrophysicalmaserandneutronstarexplorationapplications,satelliteDopplerpositioningtechnology,lidarmeasuringwindvelocity,colorDopplerultrasoundinclinicalapplication,Dopplerultrasoundflowmeteretc..AconcreteexampleoftheimportantinfluenceoftheDopplereffectonthehumandevelopmentofscience.

Keywords:

Dopplereffect;Soundwave;lightwave

0引言

因波源和观测者有相对运动而出现的观测频率与波源频率不相等的现象，叫做多普勒效应[1]。

1842年，多普勒发表论文首次论述多普勒效应。

他推导出当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的波长频率会改变，在运动的波源前面波被压缩，波长变短，频率变高；在运动的波源后面波长变长，频率变低。

波源的速度越高，产生的这种频率变化越大。

观测频率变化的程度，可以计算出波源沿观测方向运动的速度。