水面的“多普勒效应”·物理学院 宋洪晓

这张照片“水面的‘多普勒效应’”捕捉了一个引人入胜的瞬间，其中一只小鷿鷈在宁静的水面上划过，它激起的波纹以同心圆的形式向四周扩散，形成了一种视觉上的多普勒效应。多普勒效应是一个物理现象，它描述了当波源和观察者之间存在相对运动时，观察者所接收到的波的频率与波源发射的频率之间存在差异。

在日常生活中，多普勒效应最常见的例子是警车或救护车的警笛声。当这些车辆向你驶来时，你听到的声音频率会增高，而当它们远离你时，声音频率则降低。这是因为声波的波长被压缩或拉长，导致接收到的频率发生变化。

在这张照片中，虽然实际上并没有涉及频率的变化，但波纹的扩散模式却与多普勒效应中波的传播有着相似之处。当小鷿鷈在水中游动时，它激起的水波以波源为中心向各个方向传播，形成了一系列的波纹。这些波纹的扩散模式类似于声波或光波在多普勒效应中的传播方式，尽管它们并不涉及频率的变化，但这种视觉效果让人联想到了多普勒效应。

多普勒效应的产生原理基于波的基本特性，即波的传播速度在特定介质中是恒定的。当波源和观察者相对静止时，波的频率和波长保持不变。但是，当波源和观察者之间存在相对运动时，波的波长会被压缩或拉长，导致接收到的频率发生变化。如果波源向观察者移动，波长被压缩，频率增高；如果波源远离观察者，波长被拉长，频率降低。

这张照片通过水面上的波纹，直观地展示了波的传播和扩散模式，虽然不是真正意义上的多普勒效应，但它提供了一个美丽的自然现象，让我们能够直观地理解波在不同条件下的传播特性。