多普勒效應(yīng)是為紀(jì)念奧地利物理學(xué)家及數(shù)學(xué)家克里斯琴·約翰·多普勒（Christian Johann Doppler）而命名的，他于1842年首先提出了這一理論。他認(rèn)為聲波頻率在聲源移向觀察者時變高，而在聲源遠(yuǎn)離觀察者時變低。一個常被使用的例子是火車，當(dāng)火車接近觀察者時，其汽鳴聲會比平常更刺耳。你可以在火車經(jīng)過時聽出刺耳聲的變化。同樣的情況還有：警車的警報聲和賽車的發(fā)動機聲。其示意圖如下圖1。

圖1：多普勒頻移示意圖

把聲波視為有規(guī)律間隔發(fā)射的脈沖，可以想象若你每走一步，便發(fā)射了一個脈沖，那么在你之前的每一個脈沖都比你站立不動是更接近你自己。而在你后面的聲源則比原來不動時遠(yuǎn)了一步。或者說，在你之前的脈沖頻率比平常變高，而在你之后的脈沖頻率比平常變低了。

多普勒效應(yīng)不僅僅適用于聲波，它也適用于所有類型的波形，包括光波。科學(xué)家Edwin Hubble使用多普勒效應(yīng)得出宇宙正在膨脹的結(jié)論。他發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處銀河系的光線頻率在變高，即移向光譜的紅端。這就是紅色多普勒頻移，或稱紅移。若銀河系正移向他，光線就成為藍(lán)移。

在衛(wèi)星移動通信中，當(dāng)飛機移向衛(wèi)星時，頻率變高，遠(yuǎn)離衛(wèi)星時，頻率變低，而且由于飛機的速度十分快，所以我們在衛(wèi)星移動通信中要充分考慮“多普勒效應(yīng)”。另外一方面，由于非靜止衛(wèi)星本身也具有很高的速度，所以現(xiàn)在主要用靜止衛(wèi)星與飛機進(jìn)行通信，同時為了避免這種影響造成我們通信中的問題，我們不得不在技術(shù)上加以各種考慮。也加大了衛(wèi)星移動通信的復(fù)雜性。

在移動通信中，由于手機持有者在高速移動的汽車或火車上，多普勒效應(yīng)的影響也是非常顯著的。

由此，多普勒效應(yīng)是指物體輻射的波長因為輻射源和觀測者的相對運動而產(chǎn)生變化，在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，頻率變得較高。在運動的波源后面，產(chǎn)生相反的效應(yīng)，波長變得較長，頻率變得較低，波源的速度越高，所產(chǎn)生的效應(yīng)越大。

多普勒頻移Δf與運動速度v和頻率f的關(guān)系為（c為光速）：

Δf / f = v / c

當(dāng)速度v很小時，Δf也很小，多普勒頻移可忽略不計。但當(dāng)速度很高的運載體上必須考慮多普勒頻移，且頻率越高，頻移越大，他們之間的關(guān)系詳見下表1。

表1：多普勒頻移與運動速度、頻率的關(guān)系表

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