Question

大学物理实验 多普勒效应侧声速的实验

声源不动 频率接收器移动 当接收器移动的速度超过声音的速度的时候 应该考虑什么 这是一道课后思考题 做过这个实验的朋友进来帮我解答一下吧 谢谢了

Answer 1

设声音频率为v，速度为V；接收器移动的速度为U，与声源接近时取正值，远离时取负值。
由多普勒效应公式 v'=v(V+U)/V
可求得声速为 V=U/(v'/v-1)=Uv/(v'-v)
当接收器移动的速度超过声音的速度的时候，分为两种情况：
(1) 接收器与声源接近时，移动的速度 U>V，频率增大得很厉害，但上述公式仍可直接使用；
(2) 接收器与声源远离时，移动的速度 U<-V，根据公式计算的频率是负值，但实际测的是其绝对值，也就是正值，要加上负号才能代到公式中，最后各项可以取绝对值计算，也就是公式变为
V=U/(-|v'|/v-1)=Uv/(-|v'|-v)=|U|v/(|v'|+v).

补充：Harbor41 的回答有问题，超过音速，只是把后来发出的声波甩在后面，但仍可以追上之前发出的声波，从而测得相应的频率，并不会测不到声音而无法读数。

Answer 2

呵呵。还是我来回答吧。
当接收器原理声源运动时，如果超过音速，就不会接收到声音（将声波甩在了后面），所以无法读数。
如果靠近声源做运动，则公式依然有效。