Hiệu ứng Doppler: Nguồn tiếp cận người nghe

1 · Dự đoán

Một nguồn âm di chuyển về phía người nghe đứng yên và phát ra âm đều. Người nghe có nghe thấy âm vực cao hơn, thấp hơn hay giống với tần số thực của nguồn không?

• Người nghe nghe thấy âm vực cao hơn tần số thực của nguồn.
• Người nghe nghe thấy cùng một cao độ.
• Người nghe nghe thấy âm vực thấp hơn.

2 · Thiết lập

1. Mở cài đặt trước phương pháp doppler và nhấn Đặt lại. Nguồn phát ra tần số 440 Hz trong không khí 20°C; người nghe đứng yên.
2. Cho phép đọc tần số quan sát được ở người quan sát.
3. Đặt tốc độ tiếp cận của nguồn cho mỗi lần thử và ghi lại tần suất quan sát được.

3 · Thu thập dữ liệu

Vẽ biểu đồ tần số quan sát được f′ (trục y) theo tốc độ nguồn v_s (trục x) cho ba lần thử của bạn.

4 · Phân tích

1. Đối với một lần thử, hãy tính f′ = f·c/(c − v_s) bằng cách sử dụng c = 331.3 ·√(1 + 20 /273.15) m/s cho không khí 20 °C. So sánh với bảng.
2. Giải thích tại sao f′ tiếp tục tăng khi v_s tăng, và điều gì sẽ xảy ra với công thức (và với âm thanh) nếu v_s đạt tới tốc độ âm thanh c.

5 · Gia hạn

1. Tiếng còi xe cứu thương phát ra âm vực cao hơn khi nó đến gần và đột ngột giảm âm lượng khi nó đi qua và lùi lại. Sử dụng quy ước ký hiệu của công thức Doppler để giải thích sự sụt giảm.
2. Thí nghiệm này chỉ bao gồm một nguồn tiếp cận. Thay vào đó, nếu nguồn đang di chuyển đi xa, bạn có mong đợi (c − v_s) trở thành (c + v_s) trong mẫu số không? Giải thích điều đó có tác dụng gì với f′.

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

← Quay lại thử nghiệm