高中物理 第2章 機械波 第4節(jié) 多普勒效應及其應用 奧地利物理學家克里斯琴-多普勒簡介素材 魯科版選修3-4（通用）

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1、奧地利物理學家克里斯琴·多普勒簡介 奧地利物理學家及數(shù)學家多普勒·克里斯琴·約翰(Doppler, Christian Johann)1803年11月29日出生于奧地利的薩爾茨堡 (Salzburg)。1842年，他在文章 "On the Colored Light of Double Stars" 提出“多普勒效應”(Doppler Effect)，因而聞名于世。 從 1674年開始，克里斯琴·多普勒家族在奧地利的薩爾茨堡從事的石匠生意日漸興隆。他們在 Hannibal Platz“現(xiàn)名 Makart Platz”靠近河畔的地方建造了很好的房子，多普勒就在這所房子里出生。當然，按照家庭

2、的傳統(tǒng)會讓他接管石匠的生意。 然而他的健康狀況一直不好而且相當虛弱，因此他沒有從事傳統(tǒng)的家族生意。 多普勒在薩爾茨堡上完小學然后進入了林茨中學。 1822 年他開始在維也納工學院學習，他在數(shù)學方面顯示出超常的水平，1825 年他以各科優(yōu)異的成績畢業(yè)。在這之后他回到薩爾茨堡，在Salzburg Lyceum教授哲學, 然后去維也納大學學習高等數(shù)學，力學和天文學。 當多普勒在 1829 年在維也納大學學習結束的時候，他被任命為高等數(shù)學和力學教授助理，他在四年期間發(fā)表了四篇數(shù)學論文。之后又當過工廠的會計員，然后到了布拉格一所技術中學任教，同時任布拉格理工學院的兼職講師。到了1841年，他才正式成

3、為理工學院的數(shù)學教授。多普勒是一位嚴謹?shù)睦蠋?。他曾?jīng)被學生投訴考試過于嚴厲而被學校調查。繁重的教務和沉重的壓力使多普勒的健康每況愈下，但他的科學成就使他聞名于世。1850年，他獲委任為維也納大學物理學院的第一任院長，可是他在三年后1853 年3月17日在意大利的威尼斯去世，年僅四十九歲。 著名的多普勒效應首次出現(xiàn)在1842年發(fā)表的一篇論文上。多普勒推導出當波源和觀察者有相對運動時，觀察者接收到的波頻會改變。他試圖用這個原理來解釋雙星的顏色變化。雖然多普勒誤將光波當作縱波，但多普勒效應這個結論卻是正確的。多普勒效應對雙星的顏色只有些微的影響，在那個時代，根本沒有儀器能夠量度出那些變化。不過，從1845年開始，便有人利用聲波來進行實驗。他們讓一些樂手在火車上奏出樂音，請另一些樂手在月臺上寫下火車逐漸接近和離開時聽到的音高。實驗結果支持多普勒效應的存在。多普勒效應有很多應用，例如天文學家觀察到遙遠星體光譜的紅移現(xiàn)象，可以計算出星體與地球的相對速度；警方可用雷達偵測車速等。 多普勒的研究范圍還包括光學、電磁學和天文學，他設計和改良了很多實驗儀器，例如光學儀器。多普勒天才橫溢，創(chuàng)意無限，腦里充滿各種新奇的點子。雖然不是每一個構想都行得通，但往往為未來的新發(fā)現(xiàn)提供線索。