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多普勒效应计算器

利用多普勒效应,由声源和观察者的速度计算观测频率、频移和波长。

正 = 朝向运动;负 = 远离运动。

关于此工具

多普勒效应计算器是一款免费的浏览器内声学工具,用于求出当声源、观察者或两者都在运动时,观察者听到的频率。输入声源频率和两个速度,它便返回观测频率、频移和观测波长。一切都在你的浏览器中本地计算。

它使用 f' = f·(v + vₒ)/(v − vₛ),其中 v 是声速,vₒ 是观察者朝向声源的速度,vₛ 是声源朝向观察者的速度。声速默认为 343 m/s,但也可由气温推导,v = 331.3 + 0.606·T。观测波长由 λ' = v/f' 得出。

对缩短距离的运动(观察者朝向声源、声源朝向观察者)用正速度,反之用负速度。工具会防范 v − vₛ ≤ 0,也就是声源达到声速的临界点。速度以 m/s、频率以赫兹、波长以米计。

常见问题

速度的符号约定是什么?
当声源朝向观察者运动时,将声源速度输入为正;当观察者朝向声源运动时,将观察者速度输入为正。对反方向的运动使用负值。这与 f' = f·(v + vₒ)/(v − vₛ) 相匹配。
声速是如何处理的?
它默认为 343 m/s(约 20 °C 的空气)。切换到温度模式,工具会由摄氏气温算出 v = 331.3 + 0.606·T,然后全程使用该值。
为什么我会得到超音速错误?
如果声源朝向观察者的速度达到或超过声速,v − vₛ 变为零或负,公式就会失效(形成激波)。请将声源速度降到声速以下。
这适用于光还是仅适用于声音?
本计算器使用介质中声音的经典声学多普勒公式。光的相对论多普勒效应使用不同的方程。此处所有计算都在你的浏览器中运行,不上传任何内容。

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