生日快乐,基督教多普勒

2017年11月29日

当救护车驶过时,您正在高速公路上行驶,警笛声。救护车经过您的汽车后,您会注意到警笛声突然掉落。这是由于多普勒效应而发生的,该效应以物理学家和数学家的基督教多普勒的名字命名。

为成功的职业奠定基础

1803年11月29日,克里斯蒂安·多普勒(Christian Doppler)出生于奥地利萨尔茨堡的石匠家族。多年来,多普勒家族已经成功经营了一家成功的石甲措施,而克里斯蒂安·多普勒(Christian Doppler)长大后会加入该业务。但是,由于他的脆弱健康,多普勒最终走上了不同的职业道路。

基督教多普勒的肖像。
基督教多普勒。在美国的公共领域图像Wikimedia Commons

多普勒在新成立的维也纳理工学院学习数学,后来曾就读维也纳大学学习数学和力学。

在1829年完成学业后,多普勒成为教授的临时数学助手。在此期间,他发表了多篇论文。在试图获得更永久的职位的同时,多普勒找到了棉花工厂的簿记员,这是他住了18个月的职位。对于多普勒来说,求职并不是一件容易的事,后者考虑搬到美国寻找工作。

1835年,多普勒取得了突破,并在布拉格获得了教学职位。但是,这项工作并没有持续,多普勒继续尝试不同的职位。1850年,当他成为维也纳大学物理研究所的主任时,他达到了职业生涯的顶峰。

发现多普勒效应

多普勒(Doppler)撰写了各种主题,例如磁性和电力,但他以多普勒原理而闻名。多普勒(Doppler)于1842年首次在他的著名论文中介绍了这一理论,即“双星的彩色光和某些其他恒星”。

多普勒的一般理论指出,观察到的波的频率(例如光波或声波)取决于源和观察者的相对速度。换句话说,即将被称为多普勒效应(或多普勒移位)表示由于观察者相对于源的运动而发生的波长或频率的变化。多普勒预测未来的天文学家将使用该理论来计算恒星的运动和距离。

在视觉上表示多普勒效应的图像。
显示仿真的图像是由使用ComsolMultiphysics®创建的多普勒移位教程模型产生的。

视觉描述多普勒效应(左)和声波从声源传播的声波(右)。左图在公共领域,通过Wikimedia Commons。正确的图像来自多普勒换档教程模型,使用ComsolMultiphysics®仿真软件创建。

为了支持这一理论,当时的科学家进行了一些相当不寻常的实验,涉及音乐家在移动的火车上演奏小号然后记录乐器的音调。该实验成功证明了多普勒效应,因为随着火车的通行,火车接近和较低时,小号的音高明显更高。

多普勒效应的许多应用

如今,多普勒效应用于各种科学领域。一个这样的领域就是天文学,多普勒本人预言了这一区域。在这一领域,天文学家使用多普勒效应来确定与地球相关的恒星,行星和星系的方向和速度。这导致了各种重要的天文观察。

多普勒效应还发现在雷达和声纳系统中使用,风龙,卫星通信,血流测量,临床超声心动图, 和更多。

我们希望克里斯蒂安多普勒今天生日快乐!

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