BÀI TẬP: HIỆU ỨNG DOPPLER

GVHD: Nguyễn Thu Vân
Sinh viên: Nguyễn Nhân Tĩnh – dtys-k52

Giới thiệu:
Hiệu ứng Doppler là hiệu ứng mà tần số của máy thu bị dịch đi một khoảng khi có chuyển động
tương đối giữa máy phát và máy thu. Sự dịch tần này có thể bắt gặp ở bất cứ đâu xung quanh ta,
như âm thanh của một chiếc xe đang chuyển động… và ứng dụng của nó thì rất nhiều. Như là đo
vận tốc của phương tiện giao thông, chuyển động của mô, chuyển động của thành mạch máu,
hay như trong thiên văn các nhà khoa học tính vận tốc của các hành tinh.
Ở đây chúng ta chỉ đề cập tới hiệu ứng doppler trong sóng âm.
1. Sóng âm của nguồn phát đứng yên:
Ta xét một nguồn phát sóng âm đứng yên. Do tính chất truyền âm trong môi trường ta có
được hình dạng của sóng âm như hình vẽ:

Gọi λ là bước sóng của nguồn phát đứng yên, nhìn trên hình vẽ ta thấy sóng âm tong
không gian là các sóng đồng tâm, các mặt sóng cách đều nhau một khoảng là .Giải sử vận
tốc sóng truyền trong không gian là c . Nguồn đứng yên, gọi tần số sóng phát ra là f
0
, từ
đây ta có:
 λ =



Và chu kì của sóng:
T
0
= 1/f
0

f
s
=



=
0
.
s
c
vT


=
1
()
.
1
so
c
vT



=
0
1
()
1


)

nếu nguồn phát đi ra xa nguồn thu thì ta có:
f
s
= f
0
.(
1
1
s
v
c

)

3. Sóng âm với nguồn phát đứng yên, nguồn thu chuyển động.
Ta xét trường hợp nguồn thu chuyển động với vận tốc là v
r
tới nguồn phát đứng yên phát
sóng có tần số là f
o
. Ta xét sự gặp nhau của chúng ở các đỉnh sóng. Ta có bước sóng vẫn
là λ, và vận tốc truyền sóng là c. Thời gian để nguồn thu nhận được hai đỉnh sóng liên
tiếp là T
r

Trong thời gian T’ thì sóng đi được quãng đường là: c.T
r

T
=
r
cv


=
(1 )
r
v
c
c


= f
0
.
(1 )
r
v
c


tương tự ta có sóng âm mà nguồn thu dịch chuyển ra xa nguồn có tần số:
f
r
= f
0
.(
1

 f
2
= f
1
.(
1
v
c

)
 f
2
= f
0
.(
1
v
c

)
2

áp dụng công thức gần đúng ta có:
 (
1
v
c

)
2

………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
Tài liệu tham khảo:
1. the Doppler effect - Michael Fowler 10/14/09
2.
3.