多普勒效应计算公式多普勒效应是什么( 二 ) _云知道

其中N_vx和n_vx分别是具有v_x速度分量的粒子总数和数密度，V为体积。考虑到体系的各向同性，x方向速度平方的均值应与y方向的和z方向的均值相同，于是：

其中的u_tr上加一横表示分子动能平均值。而这里我们要研究的是光子气体，与理想气体模型类似，却又有所不同。光子的速度是光速c，能量是mc^2，相应的u=n<mc^2>，于是光子气体相应的压强为：

这和前面用严格方法推导得到的结果一致。太阳里的多普勒效应：铁原子跟随对流动，吸收谱偏移测速度接着，张朝阳回到太阳结构的主题上。他先介绍了辐射层的物理性质。在辐射层，温度随半径增加而缓慢变化，导致温度的梯度不大；但物质的密度会相对减小得很快，这就导致密度梯度很大。因此，在辐射层，离太阳中心比较远的物质不会下沉，离太阳中心近的物质不会上浮，从而辐射层是比较静态的。而在对流层里，温度梯度很大，导致对流层表面的物质密度比对流层底部的物质密度大，这就使得表面物质下沉到底部而被加热，底部物质上浮到表面而被冷却，如此往复形成对流。如何测量对流层的对流速度呢？张朝阳在课上利用多普勒效应进行了推导。为了进一步解释，他展示了一篇关于利用多普勒效应测量太阳对流层对流速度的论文里的图片（注：论文编号为“arXiv:1712.07059”）。该图片显示了太阳的光谱（图中红色线），其中光谱的凹处对应着太阳元素的吸收。

(张朝阳展示的论文截图)可以看到，铁元素的其中一个吸收位置，在6300埃附近(1埃=10^(-10)m) 。如果对流层中的铁元素上下移动，就会导致光谱的位置发生移动，这是多普勒效应的结果。为了进一步说明，张朝阳在直播中讲解了多普勒效应。他以声波举例，“当声源向着我们走来时，听到的声音频率将会增加；当声源远离我们运动，听到的声音频率会降低。比如说，我们在铁路旁边，当火车迎面驶来时，会感觉火车发出的声音比较尖，当火车驶过之后，就会感觉到火车的音调一下子降低了，这就是多普勒效应。”

(张朝阳推导光的多普勒频移公式)假设人站在地面，距离为S的声源以速度u远离此人(当u<0相当于向人靠近) 。在0时刻，声源开始发出声音，那么人听到声音的时刻为T1=S/v，其中v是声速。声源发出一个完整的波用时为周期T，此时声源已远离uT距离，那么人听完整个波长的时刻是T2=T (uT S)/v 。(T2-T1)是人接收到的声波周期，它等于：