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都普勒效應頻率

都卜勒效應是指當波源和觀察者之間有相對運動時,觀察者會感到頻率發生變化的現象。這個效應會導致波源發出的波在遇到運動物體時,其頻率會發生變化,這種變化被稱為都卜勒頻率。具體來說,當波源向觀察者移動時,觀察者會感到頻率增加,音調變高;反之,當波源遠離觀察者時,觀察者會感到頻率減小,音調變低。

都卜勒頻率的計算方法可以表示為:\(F_d = \pm \left( \frac{V+v}{V} - 1 \right) F\),其中 \(F_d\) 是都卜勒頻率,\(V\) 是波的速度,\(v\) 是觀察者與波源之間的相對速度,\(F\) 是波源的原始頻率。這個公式說明了都卜勒頻率取決於波源和觀察者的相對速度以及波的速度。

都卜勒效應不僅適用於聲波,還適用於所有類型的波,包括光波、電磁波甚至機械波。這個效應在醫學診斷(如彩超)、交通監控(測速雷達)和航空領域等都有廣泛的套用。