都卜勒效應(Doppler effect)是一種當波源和觀察者之間有相對運動時,觀察者會感到頻率發生變化的物理現象。這一理論是由奧地利物理學家及數學家Christian Johann Doppler於1842年首先提出的。都卜勒效應在多個領域有著廣泛的套用,以下是一些具體例子:
交通監控。警察使用的雷達槍通過傳送微波信號並接收反射回來的信號來測出車輛的速度。這種方法可以準確測量車輛的速度,包括考慮信號反射強度和天氣條件等因素。
醫學成像。在醫學領域,都卜勒效套用於超音波檢測,醫生向人體內發射超音波,接收反射回來的信號,從而測量人體內部器官的運動速度和方向。這種技術已廣泛套用於心臟和血管疾病的診斷。
天文學。天文學家利用都卜勒效應觀察遙遠星體的光譜移動,從而研究星體相對於地球的移動方向和速度。恆星光譜線的位移顯示恆星循著觀測方向運動的速度,是證明宇宙在膨脹的一個有力證據。
救護車或警車警報。當救護車或警車駛近時,其警報聲的音調會變得更高;駛過之後,音調會變得較低。這是因為聲源與觀察者之間的相對運動導致聲波頻率的變化。
這些例子展示了都卜勒效應在科學、醫學、技術和日常生活中的套用,從交通監控到醫學診斷,再到天文觀測,都卜勒效應都是理解和套用這些領域知識的重要工具。