Bài giảng Hiệu ứng doppler (Doppler Effect)

Kiểm tra bài cũ:Câu 1/ Giải thích về sự truyền âm trong không khí do vật dao động phát ra? Có những yếu tố nào tham gia vào quá trình tạo một cảm giác âm của tai chúng ta?Câu 2/ Độ cao của âm phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây? A. Độ đàn hồi của âm B. Biên độ dao động của nguồn âm C. Tần số của nguồn âm D. Đồ thị của nguồn âmBài 18. HIỆU ỨNG ĐỐP-PLEI. Mục tiêu:1. KiÕn thøc: - NhËn biÕt ®­îc thÕ nµo lµ hiÖu øng §èp-ple.- Gi¶i thÝch ®­îc nguyªn nh©n hiÖu øng §èp-ple.2. Kü n¨ng: VËn dông ®­îc c«ng thøc tÝnh tÇn sè âm mà máy thu ghi nhận ®­îc khi nguån ©m chuyÓn ®éng, m¸y thu ®øng yªn vµ khi nguån ©m ®øng yªn cßn m¸y thu chuyển động. Quan sát một số hình ảnh HIỆU ỨNG DOPPLER(Doppler Effect)I. THÍ NGHIỆM: II. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG : HIỆU ỨNG DOPPLERI . THÍ NGHIỆM : +Người đứng yên, quay tròn đều một nguồn âm bằng sợi dây.+ Người đứng yên trong vòng quay : nghe âm phát ra từ nguồn âm có độ cao không đổi .+ Người quan sát đứng yên ngoài vòng quay : nghe âm phát ra từ nguồn âm có độ cao thay đổi khi nguồn âm quay.Tần số thay đổi khi nguồn âm quay.Tần số không đổi khi nguồn âm quay.HIỆU ỨNG DOPPLER Sự thay đổi tần số sóng âm mà máy thu nhận được khi có sự chuyển động tương đối giữa máy thu và nguồn phát gọi là hiệu ứng Doppler . Định nghĩa hiệu ứng Doppler : * Nguồn âm chuyển động ra xa : Nghe âm thấp hơn Tần số nhỏ hơn * Nguồn âm chuyển động lại gần : Nghe âm cao hơn Tần số lớn hơn I . THÍ NGHIỆM : HIỆU ỨNG DOPPLERII. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG : 1. Nguồn âm S đứng yên, người quan sát M (máy thu) chuyển động : ●●S MvvMGọi : - VM :Tốc độ chuyển động của người quan sát - 2 đỉnh sóng liên tiếp cách nhau một bước sóng - V : Tốc độ truyền sóng (cũng là tốc độ dịch chuyển của một đỉnh sóng) - f : Tần số sóng HIỆU ỨNG DOPPLERII. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG : - Trong thời gian t, một đỉnh sóng lại gần người quan sát một đọan là : v+ vM - Tốc độ dịch chuyển của đỉnh sóng so với người quan sát là : S =( v+vM).t - Số lần bước sóng qua tai người đó trong 1s( chính là tần số f’ của sóng đối với tai người ) : - Số lần bước sóng qua tai người đó trong t(s) là : Hay : f ’: Tần số âm người quan sát nghe được và f ’> f a. Khi người quan sát chuyển động lại gần nguồn âm : HIỆU ỨNG DOPPLERII. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG : b. Khi người quan sát chuyển động ra xa nguồn âm : - Lập luận tương tự khi người quan sát chuyển động ra xa nguồn âm thì người đó sẽ nghe được âm có tần số là : f ’: Tần số âm người quan sát nghe được và f ’vS) - Lúc đó nguồn phát ra một đỉnh có sóng A2●●S M’’vSv’A1A2A’1A’’2HIỆU ỨNG DOPPLERII. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG : a. Khi nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát : f ’: Tần số âm người quan sát nghe được và f ’> f A1A2 chính là bước sóng mới . Tốc độ truyền các đỉnh sóng vẫn là v, nên :- Khoảng cách hai đỉnh sóng liên tiếp A1A2= (v-vS )T=●●S M’’vSv’A1A2A’1A’’2HIỆU ỨNG DOPPLERII. GiẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG : b. Khi nguồn âm chuyển động ra xa người quan sát : - Lập luận tương tự : khi nguồn chuyển động ra xa người quan sát thì người đó sẽ nghe được âm có tần số là : f ’: Tần số âm người quan sát nghe được và f ’< f Tổng quát: HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE3. Củng cố.C 2. Trong tr­êng hîp nµo d­íi ®©y th× ©m do m¸y thu ghi nhËn ®­îc cã tÇn sè lín h¬n tÇn sè cña ©m do nguån ph¸t ra?A. Nguån ©m chuyÓn ®éng ra xa m¸y thu ®øng yªn.B. M¸y thu chuyÓn ®éng ra xa nguån ©m ®øng yªn.C. M¸y thu chuyÓn ®éng l¹i gÇn nguån ©m ®øng yªn.D. M¸y thu chuyÓn ®éng cïng chiÒu, cïng tèc ®é víi nguån ©m.C 1. HiÖu øng §èp-ple g©y ra hiÖn t­îng g×?A. Thay ®æi c­êng ®é ©m khi nguån ©m CĐ so víi ng­êi nghe.B. Thay ®æi ®é cao cña ©m khi nguån ©m CĐ so víi ng­êi nghe.C. Thay ®æi ©m s¾c cña ©m khi ng­êi nghe CĐ l¹i gÇn nguån ©m.D. Thay ®æi c¶ ®é cao vµ c­êng ®é ©m khi nguån ©m chuyÓn ®éng. HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE3. Củng cố.C 3. NhËn xÐt nµo sau ®©y lµ kh«ng ®óng? Mét nguån ©m ph¸t ra mét ©m cã tÇn sè kh«ng ®æi, tÇn sè ©m mµ m¸y thu thu ®­îc: A. T¨ng lªn khi nguån ©m chuyÓn ®éng l¹i gÇn m¸y thu.B. Gi¶m ®i khi nguån ©m chuyÓn ®éng ra xa m¸y thu.C. T¨ng lªn khi m¸y thu chuyÓn ®éng l¹i gÇn nguån ©m.D. Kh«ng thay ®æi khi m¸y thu vµ nguån ©m cïng chuyÓn ®éng h­íng l¹i gÇn nhau. HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE3. Củng cốC 4. TiÕng cßi cã tÇn sè 1000Hz ph¸t ra tõ mét «t« ®ang chuyÓn ®éng tiÕn l¹i gÇn b¹n víi tèc ®é 10m/s, tèc ®é ©m trong kh«ng khÝ lµ 330m/s. Khi ®ã b¹n nghe ®­îc ©m cã tÇn sè lµA. f = 969,69Hz. B. f = 970,59Hz.C. f = 1030,30Hz. D. f = 1031,25Hz. HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE3. Củng cốC 5. TiÕng cßi cã tÇn sè 1000Hz ph¸t ra tõ mét «t« ®ang chuyÓn ®éng tiÕn ra xa b¹n víi tèc ®é 10m/s, tèc ®é ©m trong kh«ng khÝ lµ 330m/s. Khi ®ã b¹n nghe ®­îc ©m cã tÇn sè lµA. f = 969,69Hz. B. f = 970,59Hz. C. f = 1030,30Hz. D. f = 1031,25Hz.