2023/11/27

Doppler Radar

都卜勒效應 波源和觀察者有相對運動時,觀察者接受到波的頻率與波源發出的頻率並不相同的現象。這一現象最初由奧地利物理學家都卜勒於1842年發現。

物體的相對運動會引起頻率的增大或減小。當物體和波源相背離時時,波長會增大,頻率會降低,稱為都卜勒紅移,當物體和波源相向運動時,波長減小,頻率增大,稱為都卜勒藍移,根據探測到的都卜勒頻移 f′ 可以計算出物體的速度。

在馬路上,最常遇到的是消防車與救護車的警報,我們通常會發現,當車子往我們的方向靠近跟遠離時,我們聽到的警報聲音是不一樣的,而且一直在改變。

都卜勒雷達 Doppler radar 是利用都卜勒效應測量物體在雷達波束方向上的路徑運動速度的一種雷達。常用於氣象觀測。

為了檢查心臟、血管的運動狀態,了解血液流動速度,可以通過發射超聲來實現。超聲振盪器產生一種高頻的等幅超聲信號,激勵發射換能器探頭,產生連續不斷的超音波,向人體心血管器官發射,當超音波束遇到運動的臟器和血管時,便產生都卜勒效應,就可以根據反射波與發射的頻率差異求出血流速度,根據反射波以頻率是增大還是減小判定血流方向。

交通警察取締超速行車所使用的雷達槍也是都卜勒雷達的一種。交通警察向行進中的車輛發射頻率已知的超音波同時測量反射波的頻率,根據反射波的頻率變化的多少就能知道車輛的速度。裝有都卜勒測速儀的監視器有時就裝在路的上方,在測速的同時把車輛牌號拍攝下來,並把測得的速度自動列印在照片上。

References

都卜勒雷達 - 維基百科,自由的百科全書

杜卜勒超音波(Doppler ultrasound) - 小小整理網站 Smallcollation

多普勒效應 Doppler Effect

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