高速雷達(dá)測速原理

1、高速公路雷達(dá)如何測速目前雷達(dá)測速的原理是多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)是為紀(jì)念?yuàn)W地利物理學(xué)家及數(shù)學(xué)家克里斯琴約翰多普勒（ChristianJohannDoppler）而命名的，他于1842年首先提出了這一理論，主要內(nèi)容為：物體輻射的波長因?yàn)椴ㄔ春陀^測者的相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化。在運(yùn)動(dòng)的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，頻率變得較高（藍(lán)移blueshift）；當(dāng)運(yùn)動(dòng)在波源后面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相反的效應(yīng)。波長變得較長，頻率變得較低（紅移redshift）；波源的速度越高，所產(chǎn)生的效應(yīng)越大。根據(jù)波紅（藍(lán)）移的程度，可以計(jì)算出波源循著觀測方向運(yùn)動(dòng)的速度。原理多普勒效應(yīng)指出，波在波源移向觀察者時(shí)接收頻率變高，而在波源遠(yuǎn)離

2、觀察者時(shí)接收頻率變低。當(dāng)觀察者移動(dòng)時(shí)也能得到同樣的結(jié)論。但是由于缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備，多普勒當(dāng)時(shí)沒有用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，幾年后有人請一隊(duì)小號手在平板車上演奏，再請訓(xùn)練有素的音樂家用耳朵來辨別音調(diào)的變化，以驗(yàn)證該效應(yīng)。假設(shè)原有波源的波長為人波速為c,觀察者移動(dòng)速度為v:當(dāng)觀察者走近波源時(shí)觀察到的波源頻率為（c+v）/,如果觀察者遠(yuǎn)離波源，則觀察到的波源頻率為（c-v）/入一個(gè)常被使用的例子是火車的汽笛聲,當(dāng)火車接近觀察者時(shí),其汽鳴聲會(huì)比平常更刺耳.你可以在火車經(jīng)過時(shí)聽出刺耳聲的變化。同樣的情況還有：警車的警報(bào)聲和賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)聲。如果把聲波視為有規(guī)律間隔發(fā)射的脈沖,可以想象若你每走一步,便發(fā)射了一個(gè)脈沖,那么在你

3、之前的每一個(gè)脈沖都比你站立不動(dòng)時(shí)更接近你自己。而在你后面的聲源則比原來不動(dòng)時(shí)遠(yuǎn)了一步。或者說，在你之前的脈沖頻率比平常變高，而在你之后的脈沖頻率比平常變低了。產(chǎn)生原因：聲源完成一次全振動(dòng)，向外發(fā)出一個(gè)波長的波，頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，因此波源的頻率等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)，而觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接受到的頻率，即單位時(shí)間接收到的完全波的個(gè)數(shù)決定的。當(dāng)波源和觀察者有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率會(huì)改變.在單位時(shí)間內(nèi)，觀察者接收到的完全波的個(gè)數(shù)增多，即接收到的頻率增大.同樣的道理，當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離波源，觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)減少，即接收到的頻率減小

4、。公式：觀察者（Observer）和發(fā)射源（Source）的頻率關(guān)系為：f需）f:為觀察到的頻率；:為發(fā)射源于該介質(zhì)中的原始發(fā)射頻率；:為波在該介質(zhì)中的行進(jìn)速度；:為觀察者移動(dòng)速度，若接近發(fā)射源則前方運(yùn)算符號為+號,反之則為-號；-號，反之:為發(fā)射源移動(dòng)速度，若接近觀察者則前方運(yùn)算符號為則為+號。適用：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，包括電磁波?？茖W(xué)家愛德文哈勃(EdwinHubble)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(yuǎn)離銀河系的天體發(fā)射的光線頻率變低，即移向光譜的紅端，稱為紅移，天體離開銀河系的速度越快紅移越大，這說明這些天體在遠(yuǎn)離銀河系。反之，如果天體正移向銀河系，則光線會(huì)發(fā)生藍(lán)移。在移動(dòng)通信中，當(dāng)移動(dòng)臺移向基站時(shí)，頻率變高，遠(yuǎn)離基站時(shí)，頻率變低。在交通方面的應(yīng)用：交警(測速雷達(dá))向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波同時(shí)測量反射波的頻率，根據(jù)反射波的頻率變化的多少就能知道車輛的速度。裝有多普勒