多普勒效应 超声波测速的公式有哪些

题目

多普勒效应 超声波测速的公式有哪些

答案

第一步,多普勒测速仪发射声波,运动物体接收到其所发射的声波.在这个过程中,多普勒测速仪作为波源是静止的,而运动物体作为波接收器以速度v运动.设多普勒测速仪所发射的声波频率为f,运动物体所接收到的声波频率为f′,声波的传播速度为v0,观测者相对于介质的运动速度vr.可得：f'=f*(v0-v)/v0
第二步,运动物体反射或散射声波,多普勒测速仪接收到其所反射或散射的声波.在这个过程中,运动物体作为波源以速度v运动,而多普勒测速仪作为波接收器静止.设多普勒测速仪接收到的声波频率为f″,由第一步我们知道,运动物体所反射或散射的声波频率为f′,于是可得：f"=f'*vo/(vo+v)
代入可得：v=vo*(f-f")/(f+f")
即为被测物体的运动速度v与多普勒测速仪所发射的声波频率f、多普勒测速仪所接
收到的由于存在多普勒效应而频移的声波频率f″以及声波的传播速度v0之间的关系