多普勒

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多普勒 ,克里斯琴.约翰(Doppler, Christian Johann)奥地利物理学家,数学家和天文学家,1803年11月29日出生于奥地利的萨尔茨堡 (Salzburg)。1842年,他在文章 "On the Colored Light of Double Stars" 提

奥地利物理学家、数学家多普勒

出“多普勒效应”(Doppler Effect),因而闻名于世。1853年3月17日,多普勒与世长辞。  

个人履历

从 1674年开始,克里斯琴.多普勒家族在奥地利的萨尔茨堡从事的石匠生意日渐兴隆。他们在 Hannibal Platz“现名 Makart Platz”靠近河畔的地方建造了很好的房子,多普勒就在这所房子里出生。当然,按照家庭的传统会让他接管石匠的生意。 然而他的健康状况一直不好而且相当虚弱,因此他没有从事传统的家族生意。

多普勒在萨尔茨堡上完小学然后进入了林茨中学。 1822 年他开始在维也纳工学院学习,他在数学方面显示出超常的水平,1825 年他以各科优异的成绩毕业。在这之后他回到萨尔茨堡,在Salzburg Lyceum教授哲学, 然后去维也纳大学学习高等数学,力学和天文学。

当多普勒在 1829 年在维也纳大学学习结束的时候,他被任命为高等数学和力学教授助理,他在四年期间发表了四篇数学论文。之后又当过工厂的会计员,然后到了布拉格一所技术中学任教,同时任布拉格理工学院的兼职讲师。到了1841年,他才正式成为理工学院的数学教授。多普勒是一位严谨的老师。他曾经被学生投诉考试过于严厉而被学校调查。繁重的教务和沉重的压力使多普勒的健康每况愈下,但他的科学成就使他闻名于世。1850年,他获委任为维也纳大学物理学院的第一任院长,可是他在三年后1853 年3月17日在意大利的威尼斯去世,年仅四十九岁。   

多普勒效应

著名的多普勒效应首次出现在1842年发表的一篇论文上。多普勒推导出当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的波频会改变。他试图用这个原理来解释双星的颜色变化。虽然多普勒误将光波当作纵波,但多普勒效应这个结论却是正确的。多普勒效应对双星的颜色只有些微的影响,在那个时代,根本没有仪器能够量度出那些变化。不过,从1845年开始,便有人利用声波来进行实验。他们让一些乐手在火车上奏出乐音,请另一些乐手在月台上写下火车逐渐接近和离开时听到的音高。实验结果支持多普勒效应的存在。多普勒效应有很多应用,例如天文学家观察到遥远星体光谱的红移现象,可以计算出星体与地球的相对速度;警方可用雷达侦测车速等。 

辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移 (blue shift))。在运动的波源后面,产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移 (red shift))。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据光波红 / 蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度。除非波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。所有波动现象 (包括光波) 都存在多普勒效应。 

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