Допплера эффект для звука

В современной технике нередко скорость источника или приемника отнюдь не мала по сравнению со скоростью звука (например, скорость самолетов), и тогда эффект Допплера в обоих случаях даже приблизительно нельзя считать одинаковым. [c.732]

Ответ, Для упрощения будем считать, что в полете самолет излучает звук одной частоты /о и скорость V его в полете не изменяется. С учетом эффекта Допплера наблюдатель будет фиксировать не частоту /а, а частоту /, которая больше /д. Ее определяют по формуле [c.170]

Опытный гидроакустик-оператор по характеру приходящего отражённого импульса, слышимого им через репродуктор, по его нарастанию и замиранию, по его окраске и изменению тона может сделать очень много важных заключений каков характер отражающего объекта, приближается ли он, удаляется или стоит на месте. Изменение высоты тона приходящего 9хо-сигнала указывает на то, что наблюдатель и отражающий объект движутся друг относительного друга. Когда источник звука приближается к наблюдателю, наблюдатель услышит повышение тона, при удалении — слышится понижение тона. Чем быстрее движется источник звука, тем резче заметны изменения в высоте тона. Это явление называется эффектом Допплера нам часто приходится с ним встречаться в повседневной жизни. Все, вероятно, замечали, как изменяется при приближении и удалении тон гудка встречного паровоза, гудка автомашины или звук пролетающего самолёта. Объяснение этого явления довольно просто. [c.343]

I. Скорость звука. Интенсивность звука. Эффект Допплера [c.4]

Эффект Допплера (открытый Кристианом Допплером в 1842 г. для света) заключается в изменении частоты ультразвукового сигнала при отражении от движущихся предметов по сравнению с первоначальной частотой посланного сигнала (допплеровский сдвиг частот) (рис. 3.11). Если принять, что генератор ультразвуковых волн и их детектор (датчик) неподвижны (а именно так и происходит при ультразвуковых исследованиях), то частота отраженной движущимся объектом ультразвуковой волны увеличивается при приближении отражателя к датчику и уменьшается при отдалении от него (рис. 3.12). Допплеровский сдвиг частот (Df) зависит от скорости движения (v) отражателя (элементов крови, прежде всего эритроцитов), угла между вектором скорости отражателя и вектором ультразвукового луча (а), скорости распространения звука в среде (с) и первичной частоты излучения (fo.). Данная зависимость описывается допплеровским уравнением [26-34]. [c.49]

В заключение рассматриваются способы, при которых для измерений используется отклонение поверхности образца, обусловленное звуком. Звуковой сигнал при этом снимается тоже с поверхности образца. Для этой цели поверхность образца нужно освещать лазером. При движении поверхности отраженный рассеянный свет вследствие эффекта Допплера подвергается частотной модуляции. Обратная модуляция происходит на входе в оптический фильтр. Применяются фильтры с очень большой крутизной фронта, например такой, какая получается в линиях поглощения паров йода, причем насыщением поглощения в ячейках йода повышают крутизну фронта и тем самым чувствительность. Тем не менее достижимая чувствительность в-, большинстве случаев недостаточна для практических целей.. Способ оптического наложения, например применяемый в интерферометрах, имеет чувствительность на несколько порядков более высокую. [c.184]

Крайне важно, что метод косвенного наблюдения ультразвуковых волн при помощи диффракции света может быть применен как к бегущим, так и к стоячим волнам. В первом случае мы имеем дело с ультразвуковой решеткой, движущейся со скоростью звука перпендикулярно к направлению распространения света. В этом случае будет иметь место эффект Допплера для света. Если луч света частоты v , падающий перпендикулярно на звуковую волну, отклоняется при этом на угол то первоначальная скорость света С изменяется на величину где с—скорость звуковой волны. Частота света к-го диффракционного порядка определяется вследствие эффекта Допплера следующим выражением [c.171]

Акустическое измерение скорости судна при не слишком больших глубинах можно осуществить следующим образом. В направлении движения корабля под некоторым углом к поверхности моря излучаются ультразвуковые импульсы. Морское дно никогда не отражает звук чисто зеркально поэтому часть отраженной от дна звуковой энергии возвращается к кораблю. Поскольку корабль перемещается относительно точки отражения, частота отраженных звуковых волн в силу эффекта Допплера несколько повышается. Складывая излучаемый и принимаемый сигналы и выделяя тем или иным способом тон [c.423]

С помощью формулы (67,1) можно рассмотреть так называемый эффект Допплера, заключающийся в том, что частота звука, воспринимаемого наблюдателем, движущимся относительно источника, не совпадает с частотой колебаний последнего. [c.319]

Здесь уместно остановиться на так называемом принципе Допплера ). Предположим, например, что источник периодического звука приближается к неподвижному наблюдателю. Число максимумов сжатия s, приходящих в одну секунду к уху наблюдателя, увеличивается и, следовательно, высота звука возрастает.. Уменьшение периода, отнесенное к периоду колебаний покоящегося источника, равно отношению скорости движения источника к скорости звука. Когда псточпик удаляется от наблюдателя, отношение становится отрицательным и высота тона понижается. Если источник движртся под углом к лучам, по которым приходит звук к наблюдателю, то существенной является только компонента скорости источника в направлении луча. Аналогичные эффекты получаются и тогда, когда источник находится в покое, а движется наблюдатель. Одним из примеров может явиться изменение высоты тона гудка паровоза, когда поезд быстро проносится мимо Станции. Но наиболее поразительные и плодотворные применения этого закона встречаются в теории излучения. [c.282]

Представим себе диффузорный громкоговоритель, который одновременно излучает звук высокой и низкой частот. Для из туче-ния одинакового звукового давления на обеих частотах он должен иметь одинаковую амплитуду ускорения для этих частот. Следовательно, амплитуда скорости низкочастотной составляющей колебания будет во много раз больше, чем высокочастотной. Поэтому высокочастотное колебание будет излучаться диффузором, периодически движущимся на низкой частоте с большой колебательной скоростью относительно слушателя. При движении источника относительно точки приема возникает эффект Допплера, в результате которого высокочастотный звук окажется модулированным по фазе. Глубина модуляции будет пропорциональна амплитуде низкочастотной составляющей колебания диффузора. Звуковое давление я излученной волнр высокой частоты можно записать в виде р = Рт ((Ов 51п(дн0 у где (Ов — частота высокочастотного колебания диффузора сон — частота низкочастотного колебания диффузора /Пх — индекс фазовой модуляции. [c.163]

Детонации в диапазоне до 10 Гц относят к низкочастотным, а в диапазоне 10ч-25 Гц — к высокочастотным. Первые приводят к медленным изменениям высоты звука и называются плаванием звука. Вторые приводят к. расщеплению вука, прослушиваемому как хрипы и подобны перекрестным искажениям громкоговорителей, вызываемым эффектом Допплера. Если иа ленте записан сигнал А в виде Л=Ло sin(2n.t/A,), где к — длина волны записи х— расстояние по длине ленты, и звуконоситель движется по закону x=vi + XmSInQt, где V — скорость звуконосителя, Q — круговая частота детонации, то напряжение, снимаемое головкой воспроизведения, пропорционально величине А = А sin[2n vtx sinQ t)/X]. [c.270]

Из (3) и (4) видно, что частота звука, регистрируемая наблюдателем, движущимся относительно источника звука, отли чается от частоты источника (эффект Допплера). Например, из формулы (4) видно, что для удаляющегося источника ( os0O) со>со. Если же V со5 0>с , то со<0 следовательно, если источник посылает сначала один звуковой сигнал, а затем другой, то более поздний сигнал дойдет до наблюдателя первым. [c.510]

Эффект Допплера заключается в том, что если нормально де1ь сТВующий источник звука приближается к наблюдателю, то частота воспринимаемого звука повышается, а если источник удаляется — частота понижается. Особенно рельефно эффект Допплера ощущается, когда мы слушаем гудок проносящегося мимо нас паровоза или шум реактивного самолета. Здесь существенно отметить, что речь идет не о субъективном ощущении, связанном, например, со свойствами нашего органа слуха, а об объективно существующем эффекте, который легко обнаруживается измерительными приборами. [c.77]

Такая запись соотношения Допплера означает, что для острых углов 0 (распространение по потоку) волны данной частоты со имеют относительные частоты озг, которые постепенно уменьшаются (соответствуя увеличению длин волн), когда скорость потока увеличивается. То же самое уравнение (146) дает обычную уменьшенную частоту со, звука, воспринимаемого наблюдателем в спокойном воздухе от звукового источника с частотой W, удаляющегося от наблюдателя со скоростью V (в направлении, образующем угол 0 с прямой, соединяющей источник и наблюдателя). И наоборот, эффект Допплера делает со у больше со в тех случаях, когда либо (i) движущийся 1РСточпик приближается к наблюдателю в спокойном воздухе, либо (ii) волны распространяются против потока. [c.397]

Эффект Допплера был открыт самим Допплером в 1842 г. на акустических волнах. В дальнейшем теория этого эффекта была перенесена без всяких изменений в отику. При этом предполагалась справедливость волновой эфирной теории света. Место воздуха, в котором распространяются звуковые волны, в оптике занял световой эфир. В остальном все рассуждения в акустике и оптике были абсолютно тождественны. Эфирная теория безвозвратно ушла в область истории. Но акустический эффект Допплера полностью сохранил свое значение. Поэтому имеет смысл изложить здесь теорию этого эффекта. Поскольку, однако, этот том посвящен оптике, мы по-прежнему будем говорить о световых волнах в эфире. Для перехода к акустике слово эфир надо заменить словом воздух , а световые волны — волнами звука. [c.658]

Если источник и приемник звука движутся друг относительно друга, то частота V колебаний, регистрируемых приемником, отличается от частоты 5 источника звука. Этот эффект назьшают эффектом Допплера. [c.141]

Физическая интерпретация этих двух различных ти-дифракции состоит в следующем. При неизменной ие волны света на низких звуковых частотах при ой длине взаимодействия (длине акустического [ба) направление распространения падающего света ри области взаимодействия остается прямолинейным 1тическая неоднородность среды, связанная с изме-1ем показателя преломления, влияет только на фазу а, прошедшего через акустический столб. Для света 3 акустической волны в этом случае сводится к соз- ю движущейся со скоростью звука фазовой решет- периодом, равным периоду звуковой волны. Такая ация соответствует дифракции Рамана — Ната. ракция света в режиме Рамана — Ната происходит законам дифракции на обычной фазовой решетке, и 1Но этим объясняется наличие симметричных экви- антио расположенных дифракционных максимумов, готы света в дифракционных максимумах сдвинуты асио эффекту Допплера вследствие движения фазо-решетки. [c.7]

На фиг. 276 показана схема аналогичной, весьма интересной интерферометрической установки высокой чувствительности, предназначенной для изучения дисперсии скорости звука в жидкостях (Бартель и Нолл [2410]). Генератор Н питает пьезокварцевый излучатель Q, помещенный в сосуд с жидкостью Т звуковые волны проходят через ряд наклонных резиновых пластинок, препятствующих возникновению стоячих волн, и падают на приемный кварц Q/ перемещаемый со скоростью 1 м мин по направлению к излучателю при помощи привода О. Возникающий при этом эффект Допплера несколько повышает частоту принимаемых звуковых волн. Накладывая исходную частоту генератора, можно получить на выходе приемника Е биения после усиления усилителем V и диф- [c.225]

Напомним читателю, в чем состоит эффект Допплера. Когда мимо пассажира, стоящего на платформе, проходит на большой скорости поезд с включенной сиреной, то пассажир отчетливо слышит повышение и понижение частоты звука, причем частота звука повышается, когда поезд приближается к пассажиру, и уменьшается с удалением поезда. В то же время машинист поезда этого явления не замечает. С аналогичной ситуацией мы сталкиваемся, когда рассматриваем излучение света атомами. Движущийся атом излучает свет строго определенной частоты в системе координат, связанный с атомом). Однако неподвижный наблюдатель (либо прибор) за счет эффекта Допплера фик-СМс1 цс1111у10 Частоту. [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...