Sóng c Ch V. Hiu ng Dopple
Thy inh Trng Ngha, giáo viên Vt lí, trng THPT chuyên Lê Khit - Qung Ngãi Trang
1
CH V. HIU NG DOPPLE
A. TÓM TT KIN THC C BN
S thay i tn s sóng do ngun sóng chuyn ng tng i so vi máy thu c gi
là hiu ng Dopple.
Kí hiu f và v ln lt là tn s sóng và tc truyn sóng trong môi trng do ngun
sóng phát ra.
• Trng hp ngun sóng ng yên, ngi quan sát (máy thu) chuyn ng
o Khi ngun sóng ng yên, máy thu chuyn ng li gn ngun sóng vi
tc v
M
thì tn s sóng mà máy thu thu c là :
ff
v
vv
f
M
>
+
='
(1)
o Khi ngun sóng ng yên, máy thu chuyn ng ra xa ngun sóng vi tc
v
M
thì tn s sóng mà máy thu thu c là :
f
S
<
+
=' (4)
Tng quát : Tn s sóng mà máy thu thu c do ngun sóng phát ra là :
f
vv
vv
f
S
M
±
±
='
(5)
Trong ó : v là tc truyn sóng
v
M
là tc máy thu
v
S
là tc ngun sóng
T s ca (5) : ly du (+) khi máy thu li gn ngun sóng,
ly du (-) khi máy thu ra xa ngun sóng
Mu s ca (5) : ly du (+) khi ngun sóng ra xa máy thu,
ly du (-) khi ngun sóng li gn máy thu
340
15340
' ≈
−
=
−
= f
v
vv
f
M
Hz
Bài 2. Mt xe ca cnh sát chy vi tc 72 km/h trên mt on ng thng. Ngi
cnh sát trên xe dùng còi in phát ra âm có tn s 1 000 Hz. Tc truyn âm trong
không khí c 340 m/s. Mt ngi ng bên l ng nghe ting còi có tn s bao nhiêu khi
a) xe ca cnh sát chy li gn ngi ó vi tc 63 km/h.
b) xe ca cnh sát chy ra xa ngi ó vi tc 63km/h.
Bài gii :
Theo : f = 1 000 Hz ; v = 340 m/s ; v
S
= 63 km/h = 17,5 m/s.
a) Khi xe cnh sát chy li gn, ngi ng bên l ng nghe thy ting còi có tn s :
10541000.
5,17340
340
' ≈
−
=
−
= f
Sau khi xe cu thng vt qua ngi i xe p thì ngun phát sóng (xe cu thng)
ang d ch chuyn ra xa máy thu (ngi i xe p) vi tc v
S
còn ngi i xe p (máy
thu) ang chuyn ng li gn ngun phát sóng (xe cu thng) vi tc v
M
nên ta có :
f
vv
vv
f
S
M
+
+
='
Suy ra tc v
S
ca xe cu thng là :
20340
1427
1500
).5,2340(
'
).( ≈−+=−+= v
f
f
vvv
M
và máy thu ng yên nên tn s sóng
''f
mà máy
dò thu c là :
''' f
vv
v
f
M
−
= (2)
Thay 'f (1) vào (2) ta c :
f
vv
vv
f
M
M
−
+
=''
T! (3) suy ra tc v
M
ca chic xe là :
2,25340.
150,0174,0
150,0174,0
''
''
âm ca ting còi có tn s ln nht ng vi lúc chic còi ang chuyn ng qua v trí tin li
gn ngi vi tc v
M
= 5 m/s, nghe thy âm ca ting còi có tn s nh# nht ng vi lúc
chic còi ang chuyn ng qua v trí tin ra xa ngi vi tc v
M
= 5 m/s.
Tn s ln nht và nh# nht ca ting còi mà ngi này nghe thy ln lt là :
536528.
340
5340
'
max
≈
+
=
+
= f
v
vv
f
M
Hz
520528.
340
5340
'
min
≈
tác d$ng nh máy phát (vì nó phn x sóng tr li con di).
Khi con di là ngun phát sóng có tn s f và con bm là máy thu thì ngun sóng d ch
chuyn li gn máy thu vi tc v
d
và máy thu d ch chuyn li gn ngun sóng vi tc
v
b
nên tn s sóng mà con bm thu c là :
f
vv
vv
f
d
b
−
+
='
Suy ra : 'f
vv
vv
f
b
d
+
−
= (1)
Sóng phn x li t! con bm có tn s 'f .
Khi con bm là ngun phát sóng có tn s 'f và con di là máy thu thì ngun sóng d ch
0,9340
''. ≈
+
−
+
−
=
+
−
+
−
= f
vv
vv
vv
vv
f
d
b
b
d
kHz
Bài 7. Bn Tho thi còi tn s f và bn Hnh nghe ting còi y. Nu bn Tho ng
yên, bn Hnh chy li gn bn Tho vi tc v
0
thì bn Hnh nghe thy ting còi có tn
s f
1
. Còn nu bn Hnh ng yên, bn Tho v!a thi còi v!a chy li gn bn Hnh c(ng
vi tc v
0
2
2
000
2
1
1.
−=
−
=
−+
=
v
v
v
vv
v
vv
v
vv
f
f
Do 10
C. Máy thu ng yên, ngun âm chuyn ng ra xa máy thu.
D. Máy thu và ngun âm chuyn ng cùng hng vi cùng tc .
Câu 3: Trng hp nào sau ây thì âm do máy thu ghi nhn c có tn s nh# hn tn s
ca âm do ngun âm phát ra ?
A. Ngun âm ng yên, máy thu chuyn ng ra xa ngun âm.
B. Máy thu chuyn ng li gn ngun âm ng yên.
C. Máy thu ng yên, ngun âm chuyn ng li gn máy thu.
D. Máy thu và ngun âm chuyn ng cùng hng vi cùng tc .
Câu 4: Mt ngun âm ng yên trong không khí phát ra sóng âm có tn s f. Kí hiu v là tc
truyn âm trong không khí. Mt máy thu tin li gn ngun âm vi tc v
M
thì s& ghi
nhn c âm có tn s
A. f
v
vv
f
M
+
=' . B. f
v
vv
f
M
−
=' . C. f
v
vv
f
M
f
M
M
+
=' . D. f
v
vv
f
M
M
−
=' .
Câu 6: Trong không khí, mt máy thu ng yên, mt ngun âm phát ra sóng âm có tn s f
và chuyn ng li gn máy thu vi tc v
S
. Kí hiu v là tc truyn âm trong không khí.
Máy thu s& ghi nhn c âm có tn s
A.
f
vv
v
f
S
−
='
. B.
f
vv
v
f
v
f
S
−
='
. B.
f
vv
v
f
S
+
='
. C. f
vv
v
f
S
S
+
=' . D. f
vv
v
f
S
S
+
=' .
Câu 8: Mt xe cnh sát ng yên bên l mt on ng thng phát ra ting còi có tn s
1 056 Hz. Bn lái xe ca mình tin li gn xe cnh sát vi tc 54 km/h thì bn nghe thy