Частота Доплера

Разностная частота Рц, называемая частотой Доплера, определяется по формуле [c.299]

Первая составляющая этой ошибки определяется техническими параметрами фазометра вторая — зависит от стабильности фазовой характеристики дальномера третья зависит от того, насколько точно учтены отражающие свойства цели. При измерении расстояния до подвижной цели вносится еще одна ошибка, источником которой является частота Доплера. Исследования показывают, что вторая и третья составляющие а выражении — величины второго порядка малости по сравнению с первой составляющей, поэтому в предварительных расчетах ими можно пренебречь. Из анализируемого выражения можно сделать еще один вывод о том, что дальномерная ошибка уменьшается с ростом масштабной частоты. В принципе желательно масштабную частоту приближать к несущей. С этой точки зрения можно отметить, что переход к более коротким длинам волн дает выигрыш в повышении точности измерений. Но это имеет и отрицательную сторону. Дело в том, что однозначность и измерение разности фаз возможно только в пределах 2л, в противном случае возникает многозначность отсчета дальности. Для того чтобы избежать многозначности отсчета, необходимо выполнять условие [c.140]

В случае свечения газоразрядной плазмы низкого давления проявляется хаотическое тепловое движение атомов. Из-за эффекта Доплера (см. 7.3) излучение каждого из них следует характеризовать своей частотой. [c.188]

Сравнивая последние два соотношения, получаем закон преобразования частоты для случая, когда нормаль п к фронту волны и относительная скорость v движения направлены вдоль одной прямой продольный эффект Доплера) [c.384]

В этом приближении получается внешне одинаковая форма записи продольного эффекта Доплера в оптике и акустике. Действительно, если ui — скорость приемника, 2 — скорость источника акустических волн, распространяющихся в среде со скоростью и, то для изменения частоты можно воспользоваться [c.387]

Таким образом, наблюдается полное совпадение результата проведенного ранее (см. 5.6) исследования интерференции двух волн одной частоты при разности хода, линейно зависящей от времени (Л == ut), и результата полученного с использованием эффекта Доплера, где вычисляется сигнал биений двух волн с частотами оц и о>2 = mi(l 2 и/с). [c.396]

Целесообразно рассмотреть теперь нерелятивистскую теорию эффекта Доплера. Под эффектом Доплера или смещением Доплера понимается определенная связь между измеряемой частотой волнового движения и относительными скоростями источника волн, среды и приемника. Удобно начать рассмотрение [c.323]

Рис. 10.19. Эффект Доплера источник S движется относительно среды со скоростью I/ V и испускает волны с частотой Vo. Волна / испускается, когда 5 находится в точке у = 0. Эта волна распространяется радиально во все стороны. Волна 2 испускается, когда S находится в точке у = VT. Эта волна тоже распространяется радиально во все стороны и т. д.

Следовательно, если скорость V положительна (источник движется по направлению к приемнику), то частота, воспринимаемая приемником, больше, чем излучаемая частота. Если скорость V отрицательна (источник движется в направлении от приемника), то воспринимаемая частота меньше, чем излучаемая. Этот сдвиг частот называется эффектом Доплера или смещением Доплера. Для реактивного самолета V имеет тот же порядок величины, что и скорость звука в воздухе, и эффект Доплера довольно велик. Если V/Узв 1, то, ограничиваясь слагаемыми порядка У/ьзъ, можно приближенно преобразовать (16) в следующее выражение [c.325]

Уравнение (41) описывает релятивистский продольный эффект Доплера для световых волн в вакууме. Смещение частот. [c.360]

Поперечный эффект Доплера относится к наблюдениям, произведенным под прямым углом к направлению перемещения источника света, которым обычно является атом. В нерелятивистском приближении вообще нет поперечного эффекта Доплера. Теория относительности предсказывает существование этого поперечного эффекта Доплера для световых волн. Отношение частот должно быть обратным отношению интервалов времени в формуле (31), т. е. [c.361]

Этот результат был выведен Эйнштейном в статье по электродинамике без упоминания понятия фотона. Однако результат (72) прямо вытекает из следующих соображений. Как было показано в (11.41), при продольном эффекте Доплера частоты, воспринимаемые наблюдателями, покоящимися в системах S и S, связаны соотношением [c.396]

С ПОМОЩЬЮ формулы (68,1) можно рассмотреть эффект Доплера, заключающийся в том, что частота звука, воспринимаемого наблюдателем, движущимся относительно источника, но совпадает с частотой колебаний последнего. [c.371]

Это — звуковая волна с частотой, сдвинутой эффектом Доплера. Задание возмущения одной из величин в этой волне определяет возмущения всех остальных величин. [c.445]

Рассматривая свет как распространяющиеся волны возмущений в эфире, Доплер отметил, что частота световых колебаний, воспринимаемых приемником, должна зависеть как от скорости источника света, так и от скорости приемника, взятых по отношению к эфиру, и что она будет отличаться от частоты световых колебаний, которые испускает источник. Предсказанный (1842) чисто теоретически эффект, названный впоследствии эффектом Доплера, относится к любым волнам независимо от их природы, в частности к акустическим волнам. [c.216]

Эффект Доплера. Согласно полученному изменение частоты дается формулой [c.333]

Пусть среда с неоднородным уширением, обусловленным эффектом Доплера, находится в оптическом резонаторе. Представим поле в резонаторе на частоте V в виде двух волн, бегущих вдоль его оси навстречу друг другу. Очевидно, что волны взаимодействуют с атомами, имеющими взаимно противоположные направления составляющей скорости на ось резонатора. Поэтому, хотя обе волны имеют одну и ту же частоту V, они вызовут образование двух провалов на кривой коэффициента усиления k v), расположенных симметрично относительно центральной частоты то. [c.290]

Одним из основных методов лазерной анемометрии является доплеровский метод измерения локальных скоростей в потоках, сущность которого заключается в следующем. Движущаяся со скоростью и частица (рис. 11.11) воспринимает некоторую круговую частоту (1), которая связана с круговой частотой падающей на нее волны о уравнением, отражающим эффект Доплера [c.228]

В реальных условиях одновременно действуют механизмы, определяющие как лоренцеву, так и гауссову формы. Поскольку эти механизмы действуют независимо, то результирующая форма линии может быть вычислена путем анализа каждой весьма малой полосы частот лоренцевой кривой, уширенной вследствие эффекта Доплера [109, 1341. [c.11]

Если такой резонатор используется в Не—Ые-лазере, ширина спектральной линии в котором определяется в основном эффектом Доплера, то согласно (20) на переходе неона, соответствующем к = 1,152 мкм, Avp я 800 МГц, а естественная ширина линии для этого перехода согласно (17) составит Avg = 10 МГц. Следовательно, А/ < Avg < Av < Ava. Поскольку доплеровская ширина оказывается значительно больше частотного интервала между соседними модами, то, очевидно, в резонаторе одновременно может быть возбуждено несколько частот, соответствующих аксиальным модам колебаний. [c.14]

Используя несколько измененный лазерный интерферометр, можно производить измерения скорости перемещений объекта, используя эффект Доплера, заключающийся в изменении частоты излучения в зависимости от скорости перемещения излучателя (или отражателя). Причем сигнал, отраженный непосредственно от металлических поверхностей объектов, оказывается достаточным для работы таких интерферометров. Это открывает большие перспективы применения таких измерительных систем в промышленности, например для бесконтактного контроля скорости горячей прокатки, непрерывного контроля внешних и внутренних диаметров деталей непосредственно в процессе их обработки с точностью до 0,1—0,2 мкм и т. д. [c.230]

Доплер (1803—1853) исследовал эффекты, связанные с движением источника излучения и наблюдателя, и сформулировал хорошо известный принцип, согласно которому при относительном движении источника и приемника частота волны, испускаемой источником, в системе отсчета, связанной с приемником, изменяется [207]. Поскольку это положение составляет основу действия лазерных доплеровских измерителей скорости, обсудим его несколько подробнее. [c.278]

Из выражения (232) видно, что в рассеянном движущейся частицей пучке имеет место доплеров-ский сдвиг частоты, пропорцио-скорости на направление раз-Ks — К/. Отсюда гд = [1/(2я)] X [c.280]

О. в. от движущихся объектов происходит со смещением частоты Доплера эффект), угол отражения при атом не равен углу падения (т. н. угловая аберрация). Б средах с непрерывно меняющимися свойствами О. в. наблюдается, если характерные масштабы неоднородностей Ь % В плавно-неоднородных средах Б Я истинное О. в. экспоненциально мало, однако рефракция в плавно-неоднородных средах может привести к явлениям, сходным с О. в., напр. зеркальный мираж в пустыне (см. Рефракция звука, Рефракция света). В нелинейных средах волны больпюй интенсивности сами индуцируют неоднородности, при рассеянии на которых (вынужденное рассеяние) может даже возникать, например, специфическое О. в, с обращением волнового фронта. [c.504]

На рис. 10.1 приведена схема когерентного локатора. Генератор, работающий в непрерывном режиме, генерирует сигнал на оптической частоте Fq, который поступает в импульсный модулирующий усилитель последний, в свою очередь, генерирует импульсный оптический сигнал на несущей частоте F. Частоты колебаний, отраженных от цели, сдвигаются отпоиггельно передаваемой частоты fo на частоту Доплера F . Таким образом, несущая частота отраженного сигнала Fq + Fд. [c.194]

Если источник прпблигкается (как в нашем случае), то v>vo, если же удаляется, то v[c.206]

Мы получим здесь общее выражение для преобразования частоты, рассмотрим принципиальное различие эффекта Доплера в оптике и акустике, выясним, как проявляется эффект при направленном и хаотическом движении излучающих частиц. В зак.лючение охарактеризуем возможность интерферометри-ческого измерения ма.юй относительно скорости движения излучателя и приемника. [c.383]

Соотношение (7.38) устанавливает. нинейную зависимость между v /v и р = о/с. Следовательно, продольный эффект Доплера является эффектом первого порядка. Пользуясь упрощенным соотношением (7.38) и вводя обозначение Av = v — v, получаем выражение, в котором в явном виде фигурирует доплеровский сдвиг частоты Av как функция р == и/с, а именно [c.384]

Перейдем к исследованию того, как проявляется эффект Доплера при оптических экспериментах. Прежде всего укажем, что следует различать направленное и хаотическое движение излучающих частиц, в котором они могут одновременно участвовать. К сдвигу частоты и/с приводит лишь направленное движение ансамбля атомов, и прежде всего мы проана.чизируем те эксперименты, где проявляется именно этот иид движения. [c.388]

Можно продолжить перечисление технических трудностей, появляющихся при наблюдении сигнала биений, возникающего при освещении интерферометра уширенной спектральной линией, но они ничего не меняют в принципиальной постановке проблемы. Бесспорно, задав тем или иным способом корреляцию между двумя исследуемыми волнами, можно наблюдать их интерференцию. Если частота о>2 задается равномерным движением зеркала, от которого отражается часть исследуемого излучения, то будет происходить интерференция любой волны с частотой roi, лежащей в пределах контура спектральной линии, с другой волной частоты (02, отличающейся от частоты первой на разностную частоту 2л/. Тогда будет наблюдаться сигнал биений, который позволяет определять сколь угодно малую скорость движения зеркала, так как можно зарегистрировать очень малые изменения интерференционной картины. Та минимальная скорость v, которую еще можно измерить, определится условиями опыта. Е1о, конечно, это будут значения на много порядков меньше, чем те громадные скорости, о которых шла речь ранее. Приведенная выше оценка точности астрономических измерений лучевой скорости по эффекту Доплера (и 1 км/с) соответствует сравнению никак не скоррелированных источников света, которыми являются исследуемая звезда и какой-то земной источник света, излучающий ту же спектральную линию. [c.397]

Рис. 11.20. Релятивистский продольный эффект Доплера, v — частота света, принимаемого наблюдателем, удаляюи имся от источника света со скоростью Р = Vi . Источник излучает свет с частотой v.

Рис. 11.20. Релятивистский <a href="/info/192096">продольный эффект Доплера</a>, v — частота света, принимаемого наблюдателем, удаляюи имся от <a href="/info/10172">источника света</a> со скоростью Р = Vi . Источник излучает свет с частотой v.

К такому же результату можно прийти, рассматривая рассеяние света как отражение от бегущих звуковых волн. В этом случае физической причиной расщепления является эффект Доплера. Для каждого направления в кристалле имеются две волны, бегущие во взаимно противоположных направлениях. По отношению к световой волне каждая звуковая волна может рассматриваться как зеркало, движущееся со скоростью V в направлении, определяемом углом 0. При отражении света от движущегося зеркала частота световой волны изменяется вследствие эффекта Доплера. Расчет, проведенный Брил-люэном, приводит к формуле (23.10), которая носит название формулы Мандельштама — Бриллюэна, а само явление рассеяния на гиперзвуковых волнах называется рассеянием Мандельштама — Бриллюэна. [c.124]

Эффект Доплера существенно сказывается на структуре спектральных линий источников света. Вообще следует отметить, что во. всех газоразрядных источниках света атомы и ионы газа летят с большими скоростями во всех направлениях. В зависимости от скорости они будут давать разное доплеровское смещение частоты юлучения, в результате чего спектральные линии оказываются расщиренными. Это явление называют доплеровским уширением спектральных линий. [c.220]

Эффект Доплера наблюдается н для электромагнитных волн. Однако электромагнитные волны распространяются не только в телах, но и в вакууме. Изменение частоты в эффекте Доплера для электромагнитных волн зависит только от скорости двингения источника или приемника относительно друг друга. [c.238]

Разность между сорас и ыо называют сдвигом круговой частоты рассеянной волны сос, обусловленным эффектом Доплера. Значение этого сдвига легко определяется из формулы (11.12) [c.229]

Принцип лазерной анемометрии основан на эффекте Доплера частота лазерного излучения, рассеянного на движущихся вместе с потоком мельчайщих частицах, изменяется пропорционально скорости этих частиц. На практи-. [c.118]

Пример двухчастотной схемы с а кустооптическим модулятором, предназначенной для измерения одной компоненты скорости, показан на рис. 175 [72]. Устройство содержит последовательно расположенные лазер 1, объектив 2, акустооптическую ячейку 3, фокусирующий объектив 4, приемный объектив 5, апертурную диафрагму 6, фотоприемник (фотодиод) 7, к которому подключены последовательно фильтр 8 и смеситель 9, к другому входу которого подсоединен генератор 10, питающий акустооптическую ячейку 3. Сигнал с выхода смесителя поступает на измеритель доплеров-ской частоты И. Луч лазера 1 после прохождения объектива 2 [c.300]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...