Физические основы получения информации. Газеева И.В - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГИКиТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

18
Лабораторная работа №2
ПРИМЕНЕНИЕ КИНОСЪЕМКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕ-
СКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ
2.1. Теоретические основы лабораторной работы
К кинематическим характеристикам относят зависимость пути, ско-
рости и ускорения от времени. Исследование кинематических характери-
стик движущихся объектов может быть основано на использовании эффек-
та Доплера, а также путем киносъемки.
Эффект Доплера – изменение частоты колебаний или длины волн,
воспринимаемых наблюдателем (приемником колебаний), вследствие
движения источника волн и наблюдателя (приближение или удаление) от-
носительно друг друга [1-5]. Эффект Доплера имеет место при любом вол-
новом процессе распространения энергии. Основная причина – изменение
числа волн, укладывающихся на пути распространения между источником
и приемником. При сохранении длины волн, испускаемых источником, это
приводит к изменению числа волн, достигающих приемника в каждую се-
кунду, т.е. к изменению частоты принимаемых колебаний. Следует отме-
тить, что применительно к акустическим колебаниям доплеровский эффект
регистрируют через частоту излучений, а для электромагнитных излуче-
ний – через длину волны.
Эффект Доплера наблюдается как в случае собственного излучения
волн объектом, так и при отражении им волн, поступивших от посторонне-
го источника. В первом случае метод измерений является пассивным. Во
втором случае, когда в измерительном приборе имеется и источник излу-
чения, и приемник, регистрирующий изменение длины волны (или часто-
ты), отраженной движущимся объектом, метод измерений является актив-
ным. Часто такой прибор называют доплеровским радаром.
Для акустических волн наблюдается нерелятивистский эффект Доп-
лера, т.е. сдвиг частоты будет зависеть от того, что относительно чего
движется - либо источник движется относительно приемника, либо прием-
ник движется относительно источника. Здесь возможно несколько вариан-
тов:
- источник излучений неподвижен, перемещается приемник;
- источник движется, приемник неподвижен;
- источник и приемник движутся;
- источник и приемник неподвижны, перемещается отражатель (ис-
следуемый объект).
В первом случае, когда источник акустических волн неподвижен, а
перемещается приемник, частота волны на приемнике связана со скоро-
стью движения объекта следующим образом:

Страницы