多普勒效應(yīng)是澳大利亞物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家多普勒1842年首先從運動著的發(fā)聲源中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象：
Christian J. Doppler
讓我們來首先了解一下多普勒效應(yīng)。在日常生活中，我們都會有這種經(jīng)驗：當一列鳴著汽笛的火車向某觀察者駛來時，他會發(fā)現(xiàn)火車汽笛的聲調(diào)由低變高；當火車遠離時，聲調(diào)則由高變低。為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象呢？這是因為聲調(diào)的高低是由聲波振動頻率的不同決定的，如果頻率高，聲調(diào)聽起來就高；反之聲調(diào)聽起來就低。這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。
多普勒效應(yīng)是指物體輻射的波長因為光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，根據(jù)光波紅/藍移的程度，可以計算出波源循著觀測方向運動的速度，恒星光譜線的位移顯示恒星循著觀測方向運動的速度，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。
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,包括光波、電磁波�？茖W(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,光線就成為藍移.。
一、聲波的多普勒效應(yīng)
二、多普勒效應(yīng)在超聲波流量測量領(lǐng)域的應(yīng)用
假設(shè)，超聲波波束與流體運動速度的夾角為
，超聲波傳播速度為c，流體中懸浮粒子運動速度與流體流速相同，均為u．現(xiàn)以超聲波束在一顆固體粒子上的反射為例，導(dǎo)出聲波多普勒頻差與流速的關(guān)系式． 如圖所示，當超聲波束在管軸線上遇到一粒固體顆粒，該粒子以速度u沿營軸線運動．對超聲波發(fā)射器而言，該粒子以u cos a的速度離去，所以粒子收到的超聲波頻率f2應(yīng)低于發(fā)射的超聲波頻率f1，降低的數(shù)值為
f2－f1＝－
f1
即粒子收到的超聲波頻率為
f2＝f1－
f1
式中 f1――發(fā)射超聲波的頻率；
a――超聲波束與管軸線夾角；
c――流體中聲速。
固體粒子又將超聲波束散射給接收器，由于它以u cos a 的速度離開接收器，所以接收器收到的超聲波頻率f3又一次降低，類似于f2的計算，f3可表示為
f3＝f2－
f2
將f2的表達式代入上式，可得：
f3＝f1（1－
)
2 ＝f1（1－2
＋
）
由于聲速c遠大于流體速度u，故上式中平方項可以略去，由此可得：
f3＝f1（1－2
）
接收器收到的超聲波頻率與發(fā)射超聲波頻率之差，即多普勒頻移
f1，可由下式計算：
f＝f1－f3＝f1－f1（1－2
）
＝f1
u＝
f
體積流量qv可以寫成：
qv＝uA＝
f
式中，A為被測管道流通截面積．
出以上流量方程可知，當流量計、管道條件及被測介質(zhì)確定以后，多普勒頻移與體積流量成正比，測量頻移
f就可以得到流體流量qv。
三、光波（包括電磁波）的多普勒效應(yīng)
多普勒效應(yīng)的廣泛應(yīng)用
電話：010-84917838/15810054208 熱線電話：400-600-5217
，超聲波傳播速度為c，流體中懸浮粒子運動速度與流體流速相同，均為u．現(xiàn)以超聲波束在一顆固體粒子上的反射為例，導(dǎo)出聲波多普勒頻差與流速的關(guān)系式． 如圖所示，當超聲波束在管軸線上遇到一粒固體顆粒，該粒子以速度u沿營軸線運動．對超聲波發(fā)射器而言，該粒子以u cos a的速度離去，所以粒子收到的超聲波頻率f2應(yīng)低于發(fā)射的超聲波頻率f1，降低的數(shù)值為 
f1 
f1 
f2 
)2 
＋ 
）
） 
f1，可由下式計算：
f＝f1－f3＝f1－f1（1－2 
）
f 
f 
f就可以得到流體流量qv。
