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我科学家首次在光波波段发现逆多普勒效应

本报上海4月29日电 (记者王春)隐形斗篷这一科幻技术未来将可能成为现实,宇宙大爆炸和中宇宙膨胀现象有可能得到颠覆性的解读。上海理工大学光学工程学科团队首次在负折射光子晶体中观察到了光波波段逆多普勒频移的物理现象,并在最新出版的《自然·光子学》上刊出该研究成果。这是世界上首次在光学领域证实多普勒效应的逆转,将在天文学、医学、微电子工业等方面得到应用。$$   多普勒效应是指当观察者和光波源之间存在着相对移动时,光波的频率会发生改变的现象。当物体光源和观察者距离不断靠近时,光频率增高颜色变蓝,反之则变红。而多普勒效应逆转...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 科技日报2011-04-30
《初中生学习指导》2019年19期
初中生学习指导

用多普勒效应求爱的蜂鸟

大千世界无奇不有。平时很难引起我们关注的蜂鸟就是这样,雄蜂鸟为了赢得雌蜂鸟的芳心,居然玩命用一种产生多普勒效应的彪悍动作来证明自己的实力。蜂鸟,因为飞行时翅膀发出酷似蜜蜂的“嗡嗡”声而得名。它体型娇小,嘴细长而直,有的也会向下弯曲,身上拥有色彩艳丽的鳞状羽毛,主要的食物来源是花蜜。这些可爱的小家伙为了求爱,可是使出了浑身解数。雄蜂鸟精心设计了浪漫的俯冲式求爱,来感动雌蜂鸟。雄蜂鸟会先飞到30多米的高处,然后以每小时64~80千米的速度迅速向下俯冲,在掠过栖在枝头的雌蜂鸟时,雄蜂鸟会用一个高难度的动作快速拉起,垂直上升,以完美的U型轨迹结束这次危险的俯冲式求爱表白——稍有不慎,就可能一命呜呼。当然,雄蜂鸟的这套动作真的是炉火纯青,因为它总是求爱成功。为了让这次浪漫的求爱增添几分神秘色彩...  (本文共1页) 阅读全文>>

《当代化工研究》2017年09期
当代化工研究

多普勒效应的理论推导和实际应用

1.引言多普勒效应是多普勒先生于1824年发现的一种当波源和观察者相对于介质存在相对运动时,观察者接收或探测到的波的频率和波长不同于波源处的频率和波长的现象。无论是类似声波的机械波,还是诸如光波类的电磁波,都存在多普勒效应现象,且该现象在生产生活中存在广泛的应用,比如:舰艇、邮轮、货船等在海上航行时,利用多普勒声纳制定航行路线;医疗系统中通过利用多普勒超声波仪诊断检测血液流动的异常,从而检测病人是否有心脏病等。实验室中,我们也常利用激光与等离子体的相互作用产生的高能电子层对反射光的相对论多普勒效应,得到高次谐波,并通过过滤器选出高频波次,获得阿秒辐射光源,该辐射光源可用于探测原子、分子尺度内的超快物理过程,研究DNA分子的组份等。研究清楚声学和光学中的多普勒效应具体过程,以及考虑相对论效应后,根据狭义相对论原理,可修正光学中多普勒效应,能帮助我们更好地应用多普勒效应,服务于我们的生产、生活、科技和医疗等各方面。本文将从声学和光学...  (本文共2页) 阅读全文>>

《物理通报》2016年12期
物理通报

变换参考系统一两种多普勒效应

众所周知,我们一般习惯于将多普勒效应独立地分为机械波多普勒效应和电磁波多普勒效应,并且认为二者之间只有区别没有联系,譬如电磁波多普勒效应只跟波源和观察者之间的相对速度有关,且电磁波具有横向多普勒效应,而机械波并不具备这些特点.对于电磁波多普勒效应,文献[1]给出了复杂的证明,而且证明的条件是波源静止观察者运动,笔者认为首先其证明过程并不具有一般性,其次,该文作者简单地认为电磁波多普勒效应和机械波多普勒效应的定量表达式是截然不同的,难道没有什么简单易懂的方式可以得出电磁波多普勒效应的频移公式吗?机械波多普勒效应和电磁波多普勒效应难道真的只有区别没有联系吗?这就是本文要详细探讨的问题.在得出机械波多普勒效应频移公式时,我们往往习惯以介质系为参考系,频移公式中的速度即指介质系中的速度.而实际上,在多普勒效应的问题中,我们对参考系选择的余地很大,除了可以选择介质系,还可以选择波源系以及观察者系.笔者最近通过详细计算发现,分别以介质系、波...  (本文共3页) 阅读全文>>

《物理通报》2016年12期
物理通报

匀速和变速运动时声波多普勒效应公式的推导

近年来对多普勒效应[1]的研究越来越多,有研究波源和观察者都做匀速运动时多普勒效应的[2],有研究通过检测运动物体反射波的频率变化来测量运动物体速度的[3],有研究超声波测速原理的[4],也有研究非惯性运动下声波多普勒效应的[5].1匀速运动条件下声波多普勒效应的讨论假定声源S,观察者B的运动发生在两者的连线上,两者均做匀速运动,介质相对于地球是静止的.设声源相对于介质的运动速率为vS,观察者相对于介质的运动速率为vB,以u表示声波在介质中的传播速率,以ν表示波源振动频率,以T表示声波在介质中的传播周期,设ν′表示探测频率.规定:声源向着观察者运动时,vS取正值;声源背离观察者运动时,vS取负值;观察者向着声源运动时,vB取正值;观察者背离声源运动时,vB取负值;声速u总是取正值.下面分3种情况进行讨论.1.1声源不动观察者相对于介质做匀速运动当观察者向着声源以速率vB运动(以地面为参考系)时,vB为正值,因观察者以不变的速率v...  (本文共3页) 阅读全文>>

《物理通报》2016年11期
物理通报

不同参考系下的相对论多普勒效应——求解第32届全国中学生物理竞赛复赛第4题

第32届全国中学生物理竞赛复赛第4题解析非常复杂,让一般的同学望而却步,在此结合相对论多普勒效应给出新的思路,避开了多次近似,大大降低了题目计算难度,更有利于竞赛推广.根据相对论效应其在S系中的周期所以在S系中的波长接收者系接收到的频率(2)光源静止,接收者以u0向光源靠近如图2所示,接收者为S'系,实验系为S系(光源系),设S系中光的频率为v0,为了得到接收者在接收者系的频率,光源的速度利用相对论速度变换公式转换到接收者参考系中.此时光源的速度为在接收者为S'系看来光源以u0在靠近,同(1)可得此时接收者接收到的频率(3)光源以uS,接收者以u0相互靠近接收者为S'系,实验系为S系(光源在S中以uS运动),此时光源在S'系的速度为1+c2近,同(1)可得此时接收者接收到的频率槡c2二维方向上的多普勒效应(1)接收者静止,光源以uS运动如图3所示,实验系为S系,S系中夹角为θ,光源系为S'系,S'系中光的频率为ν0,则其周期T0...  (本文共4页) 阅读全文>>