1.超聲波的物理基礎(chǔ)01聲波的類型0203超聲波的基本性質(zhì)

目錄超聲波的物理基礎(chǔ)一

、聲波的類型

1.次聲波我們平時(shí)聽到的聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，它的頻率在20～20kHz范圍內(nèi)。次聲波是頻率低于20Hz的聲波，人耳聽不到，但可與人的器官發(fā)生共振，7～8Hz的次聲波會(huì)引起熱的恐怖感，使人動(dòng)作不協(xié)調(diào)，甚至導(dǎo)致心臟停止跳動(dòng)。2.可聞聲波頻率在20Hz～20kHz的聲波一

、聲波的類型

一、聲波的類型3.超聲波超聲波是頻率超過20kHz的聲波。超聲波是人耳感覺不到，但許多動(dòng)物都能感受到，如海豚、蝙蝠以及某些昆蟲。檢測(cè)常用的超聲波頻率范圍為：1×104HZ~1×107HZ。超聲波不同于聲波，其波長(zhǎng)短，繞射現(xiàn)象小，且方向性好，傳播能量集中，能定向傳播。二、超聲波的物理基礎(chǔ)（1）超聲波的傳播方式橫波表面波縱波二、超聲波的物理基礎(chǔ)（2）縱波—質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致?？v波能在固體、液體和氣體中傳播。（3）橫波—質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。

橫波只能在固體中傳播。

二、超聲波的物理基礎(chǔ)（4）表面波—質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)介于縱波與橫波之間，沿著表面?zhèn)鞑?，振幅隨深度的增加而迅速衰減。

表面波只能在固體中傳播。二、超聲波的物理基礎(chǔ)（5）當(dāng)超聲波在兩種介質(zhì)中傳播時(shí)，在它們的界面上部分被反射回原介質(zhì)中，稱為反射波；（6）另一部分能透過界面，在另一介質(zhì)中繼續(xù)傳播稱為折射波。如圖7-1所示。圖7-1超聲波反射與折射二、超聲波的物理基礎(chǔ)三、超聲波的基本性質(zhì)1.傳播速度（1）超聲波的傳播速度與介質(zhì)的密度和彈性特性有關(guān)，也與環(huán)境條件有關(guān)。（2）對(duì)于液體，其傳播速度c為

（7-1）介質(zhì)的密度絕對(duì)壓縮系數(shù)三、超聲波的基本性質(zhì)1.傳播速度（3）在氣體中，傳播速度與氣體種類、壓力及溫度有關(guān)，在空氣中傳播速度c為環(huán)境溫度三、超聲波的基本性質(zhì)1.傳播速度（4）對(duì)固體，其傳播速度c為（7-3）固體的彈性模量泊松系數(shù)比三、超聲波的基本性質(zhì)（1）入射角的正弦與反射角的正弦之比等于入射波所處介質(zhì)的波速與反射波所處介質(zhì)的波速之比，即（7-4）

（2）當(dāng)入射波和反射波的波形一樣，波速一樣，入射角等于反射角。2.反射定律三、超聲波的基本性質(zhì)3.折射定律入射角的正弦與折射角的正弦之比等于超聲波在入射波及折射波所處介質(zhì)中的傳播速度之比，即（7-5）三、超聲波的基本性質(zhì)4.透射率與反射率（1）超聲波從第一介質(zhì)垂直入射到第二介質(zhì)中時(shí)，透射聲壓與入射聲壓之比稱為透射率。而反射聲壓與入射聲壓之比稱為反射率。（2）有理論和實(shí)驗(yàn)得知，超聲波從密度小的介質(zhì)入射到密度大的介質(zhì)時(shí)，透射率較大，例如，超聲波從水中入射到鋼中時(shí)，透射率高達(dá)93.5%。反之，超聲波由密度大的介質(zhì)入射到密度小的介質(zhì)中時(shí)，透射率就較小，反射率較大。三、超聲波的基本性質(zhì)5.超聲波在介質(zhì)中的衰減（1）超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，由于聲波的散射或漫射及吸收等會(huì)導(dǎo)致能量的衰減，隨傳播距離的增加，聲波的強(qiáng)度逐漸減弱。以固體介質(zhì)為例，設(shè)超聲波入射介質(zhì)時(shí)的強(qiáng)度為I0，通過一定厚度（δ）介質(zhì)后的強(qiáng)度為I，衰減系數(shù)為A，如圖7-2所示，則有下列關(guān)系式（7-6)圖7-2超聲波能量的衰減三、超聲波的基本性質(zhì)（2）介質(zhì)中的能量衰減程度與超聲波和介質(zhì)密度有很大關(guān)系。若氣體的密度很小，則衰減很快，尤其對(duì)于高頻率超聲波而言，衰減更快。因此，在空氣中測(cè)量時(shí)，要采用較低頻率的超聲波，一般低于數(shù)10kHz，而在固體中則應(yīng)該采用頻率高的超聲波，一般應(yīng)該在MHz數(shù)量級(jí)以上。學(xué)習(xí)小結(jié)2.超聲波換能器及耦合技術(shù)01以固體為傳導(dǎo)介質(zhì)的探頭0203以空氣為傳導(dǎo)介質(zhì)的超聲波發(fā)射器和接受器

目錄耦合劑

超聲波換能器又稱超聲波探頭。超聲波換能器根據(jù)其工作原理不同，分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等，在檢測(cè)技術(shù)中主要采用壓電式。

換能器由于其結(jié)構(gòu)的不同，可分為直探頭、斜探頭、雙探頭、表面探頭、聚焦探頭、水浸探頭、空氣傳導(dǎo)探頭以及其它專用探頭等。一

、以固體為傳導(dǎo)介質(zhì)的探頭

以固體為傳導(dǎo)介質(zhì)的單晶直探頭（俗稱直探頭）的結(jié)構(gòu)如右圖所示。

保護(hù)膜用于防止壓電晶片的磨損和改善耦合條件；阻尼吸收塊用于吸收壓電晶片背面的超聲脈沖能量，防止雜亂反射波的產(chǎn)生。

雙晶直探頭的結(jié)構(gòu)如圖b所示，它是由兩個(gè)單晶直探頭組成，裝配在同一殼體內(nèi)。兩個(gè)探頭之間用一塊吸聲性強(qiáng)，絕緣性能好的薄片加以隔離，并在壓電晶片下方增設(shè)延遲塊，使超聲波的發(fā)射和接受互不干擾。

在雙探頭中，一只壓電晶片發(fā)射超聲脈沖，另一只接收超聲脈沖。雙探頭的結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜一些，但信號(hào)發(fā)射和接收電路卻較為簡(jiǎn)單。一

、以固體為傳導(dǎo)介質(zhì)的探頭

雙晶直探頭一

、以固體為傳導(dǎo)介質(zhì)的探頭

為了使超聲波能傾斜入射到被測(cè)介質(zhì)中，可選用斜探頭。壓電晶片粘貼在與底面成一定角度（如30°、45°等）的有機(jī)玻璃斜楔塊上。

壓電片上方用吸聲性強(qiáng)的阻尼吸收塊覆蓋，當(dāng)斜楔塊與不同材料的被測(cè)介質(zhì)接觸時(shí)，超聲波產(chǎn)生一定角度的折射，傾斜入射到試件中去，折射角可通過計(jì)算求得。一

、以固體為傳導(dǎo)介質(zhì)的探頭

一

、以固體為傳導(dǎo)介質(zhì)的探頭

二

、耦合劑

探頭一般不能直接將其放在試件表面（特別是粗糙金屬表面）來回移動(dòng)，以防探頭磨損。超聲探頭與被測(cè)物體接觸時(shí)，由于工件表面不平，與被測(cè)物體表面必然存在一層空氣薄層。

由于空氣的密度很小，將引起三種介質(zhì)兩個(gè)界面間強(qiáng)烈的雜亂反射波，造成嚴(yán)重的測(cè)量干擾。因此必須將接觸面之間的空氣排擠掉，使超聲波能夠順利的入射到被測(cè)介質(zhì)中。

以空氣為傳導(dǎo)介質(zhì)的超聲波發(fā)射器和接受器一般是分開設(shè)置的，兩者的結(jié)構(gòu)也略有不同。如圖為以空氣為傳導(dǎo)介質(zhì)的超聲波發(fā)射器和接收器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

發(fā)射器上的壓電片上粘貼了一只錐形共振盤，以便提高發(fā)射效率和增強(qiáng)方向性。而接收器則在共振盤上還增加了一只阻抗匹配器，以提高接受效率?？諝鈧鲗?dǎo)型超聲波發(fā)射器和接收器三、以空氣為傳導(dǎo)介質(zhì)的超聲波發(fā)射器和接受器三、以空氣為傳導(dǎo)介質(zhì)的超聲波發(fā)射器和接受器學(xué)習(xí)小結(jié)3.超聲波傳感器的應(yīng)用01超聲波探傷0203

超聲波測(cè)厚目錄超聲波流量計(jì)04超聲波在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

根據(jù)超聲波的走向，超聲波傳感器的應(yīng)用主要包括兩種，投射型和反射型。當(dāng)超聲波發(fā)生器與接受器分別置于被測(cè)物兩側(cè)時(shí)，稱為透射型。透射型的應(yīng)用有：遙控器、防盜報(bào)警器、接近開關(guān)等。當(dāng)超聲波發(fā)生器與接受器置于同側(cè)時(shí)，稱為反射型。反射型的應(yīng)用有：接近開關(guān)、距離測(cè)量、液位或料位測(cè)量、金屬探傷以及厚度測(cè)量等。超聲波應(yīng)用的兩種基本類型一、超聲波探傷

超聲波探傷是無損探傷技術(shù)中的一種主要檢測(cè)手段。它主要用于檢測(cè)金屬板材、管材和焊縫等材料中的缺陷、材料厚度、材料的晶粒等，配合斷裂力學(xué)對(duì)材料使用壽命進(jìn)行評(píng)估。超聲波探傷因?yàn)闄z測(cè)靈敏度高、速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)，而得到人們的重視，并在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。超聲波探傷方法有很多種，其中脈沖反射法根據(jù)波形的不同分為縱波探傷、橫波探傷和表面波探傷等。361.縱波探傷法

測(cè)試前，先將探頭插入探傷儀的連接插座上。探傷儀面板上有一個(gè)熒光屏。通過熒光屏可以知道工件中是否有缺陷、缺陷的大小及其缺陷的位置。工作時(shí)，探頭放置在被測(cè)工件上，并在工件上來回移動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。探頭發(fā)出的超聲波，以一定速度向工件內(nèi)部傳播.工件中沒有缺陷，則超聲波傳播到工件底部便產(chǎn)生反射，在熒光屏上只產(chǎn)生開始脈沖T和底部脈沖B，有缺陷，一部分聲波脈沖在缺陷處產(chǎn)生反射，另一部分繼續(xù)傳播到工件底部產(chǎn)生反射，這樣在熒光屏上除了仍會(huì)出現(xiàn)開始脈沖T和底部脈沖B以外，還會(huì)出現(xiàn)缺陷脈沖F

用斜探頭進(jìn)行探傷的方法稱橫波探傷法。超聲波的一個(gè)顯著特點(diǎn)是：超聲波波束中心線與缺陷截面積垂直時(shí)，探測(cè)靈敏度最高。如遇到如下圖所示的斜向缺陷時(shí)，用直探頭雖然能探測(cè)出缺陷的存在，但并不能真實(shí)反映缺陷的大小。如用斜探頭探測(cè)，探傷的效果良好。因此在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)不同缺陷的性質(zhì)、取向采用不同的探頭進(jìn)行探傷。2.橫波探傷法3.表面波探傷法

表面波探傷主要是檢測(cè)工件表面附近的缺陷存在與否，當(dāng)超聲波的入射角α超過一定值，折射角β可能達(dá)到90°，這時(shí)固體表面受到超聲波能量引起的表面張力作用，質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)表面的平衡位置附近作橢圓軌跡振動(dòng)，這種振動(dòng)稱為表面波。當(dāng)工件表面存在缺陷時(shí)，表面波被反射回探頭，可在熒光屏上顯示出來。二、超聲波流量計(jì)

下圖是超聲波流量計(jì)的原理圖。在被測(cè)管道上下游的一定距離上，分別安裝兩對(duì)超聲波發(fā)射和接受探頭（F1，T1）、（F2，T2），其中（F1，T1）的超聲波是順流傳播的，而（F2，T2）的超聲波是逆流傳播的。根據(jù)這兩束波在流體中傳播的速度不同，采用測(cè)量?jī)蓚€(gè)接收探頭上超聲波傳播的時(shí)間差、相位差和頻率差等方法可測(cè)出流體的平均流速，進(jìn)而推算出流量。

時(shí)間差法

設(shè)超聲波傳播方向與流體流動(dòng)方向的夾角為，流體在管道內(nèi)的平均流速為，超聲波在靜止流體中的聲速為c，管道的內(nèi)徑為d。

超聲波由反射探頭F2至接收探頭T2的絕對(duì)傳播速度為:超聲波由反射探頭F1至接收探頭T1的絕對(duì)傳播速度為:41超聲波順流與逆流傳播的時(shí)間差為因?yàn)関《c，所以則體積流量約為（7-1）（7-2）（7-3）（7-4）

時(shí)間差法

超聲波測(cè)厚的方法很多，最常用的方法是利用超聲波脈沖反射法進(jìn)行測(cè)厚?？梢詼y(cè)量鋼及其它金屬、有機(jī)玻璃、硬塑料等的厚度。圖7-11是超聲波測(cè)厚示意圖。雙晶直探頭左邊的壓電晶片發(fā)射超聲波脈沖，經(jīng)探頭內(nèi)部的延遲塊延時(shí)后，該脈沖進(jìn)入被測(cè)試件，在到達(dá)試件底面時(shí)，被反射回來，并被右邊的壓電晶片所接收。這樣只要測(cè)出從發(fā)射超聲波脈沖到接收超聲波脈沖所需要的時(shí)間間隔（扣除經(jīng)兩次延遲的時(shí)間），再乘以聲波在被測(cè)體內(nèi)的傳播速度常數(shù),可計(jì)算出厚度值，即三、超聲波測(cè)厚三、超聲波測(cè)厚

在電路上只要在從發(fā)射到接收這段時(shí)間內(nèi)使計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)，便可達(dá)到數(shù)字顯示之目的。使用雙晶直探頭可以使信號(hào)處理電路趨于簡(jiǎn)化，有利與縮小儀表的體積。探頭內(nèi)部的延遲塊可減小雜亂反射波的干擾。圖7-11超聲波測(cè)厚示意圖四、超聲波在其他領(lǐng)域的應(yīng)用超聲波各種領(lǐng)域的應(yīng)用示意圖學(xué)習(xí)小結(jié)4.微波傳感器原理及應(yīng)用01微波的性質(zhì)與特點(diǎn)0203微波傳感器的分類目錄微波傳感器的工作原理04微波傳感器的應(yīng)用

微波是波長(zhǎng)為１～1000mm、頻率300MHz～300GHz的電磁波。它既有電磁波的特性，又與普通的無線電波及光波不同。特點(diǎn)：（1）可定向輻射，空間直線傳輸。（2）遇到各種障礙易于反射。（3）繞射能力差。（4）傳輸特性好，傳輸過程中受煙霧、灰塵、強(qiáng)光等影響很小。（5）介質(zhì)對(duì)微波的吸收與介質(zhì)的介電常數(shù)成比例，水對(duì)微波的吸收作用最強(qiáng)。微波廣泛用于液位、物位、厚度及含水量的測(cè)量。一、微波的性質(zhì)與特點(diǎn)二、微波傳感器的工作原理微波傳感器就是指利用微波特性來檢測(cè)一些非電量的器件和裝置。其原理是：由發(fā)射天線發(fā)射出微波，當(dāng)遇到被測(cè)物體時(shí)將被吸收或反射，使微波功率發(fā)生變化。若利用接受天線接收通過被測(cè)物或由被測(cè)物反射回來的微波，將它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路，顯示出被測(cè)量，上述過程就是微波檢測(cè)的過程。三、微波傳感器的分類

根據(jù)上述原理，微波傳感器可分為如下兩類。

（1）反射式微波傳感器

反射式微波傳感器就是指通過檢測(cè)被測(cè)物反射回來的微波功率的大小或經(jīng)過一定時(shí)間間隔來測(cè)量被測(cè)物的位置、厚度等參數(shù)。

（2）遮斷式微波傳感器

遮斷式微波傳感器是通過檢測(cè)接收天線接收到的微波功率的大小，來判斷發(fā)射天線與被測(cè)天線之間有無被測(cè)物或被測(cè)物的位置與含水量等參數(shù)。

與一般傳感器不同，微波傳感器的敏感元件可以認(rèn)為是一個(gè)微波場(chǎng)。它的其他部分可視為一個(gè)轉(zhuǎn)換器和接收器，下圖為微波傳感器的構(gòu)成。

如果MS與T合二為一，稱為有源微波傳感器；如果MS與R合二為一，則稱為自振式微波傳感器。微波源MicrowaveSource轉(zhuǎn)換器Transducer接收器Receiver三、微波傳感器的分類四、微波傳感器的應(yīng)用

水分子是極性分子，常態(tài)下成偶極子形式雜亂無章的分布著。在外電場(chǎng)的作用下，偶極子定向的排列。當(dāng)水分子處于微波場(chǎng)中時(shí)，偶極子會(huì)在微波場(chǎng)的作用下反復(fù)取向，并不斷的從電場(chǎng)中得到能量（儲(chǔ)能），又不斷的釋放能量（放能），前者表現(xiàn)為微波信號(hào)的相移，后者表現(xiàn)為微波衰減。這個(gè)特性可以用水分子自身介電常數(shù)來表征，即

(7-13)儲(chǔ)能的度量常數(shù)衰減的度量1.微波濕度（水分）傳感器53

微波液位計(jì)原理如下圖所示。相距為S的發(fā)射天線與接收天線，相互構(gòu)成一定角度，波長(zhǎng)為λ的微波從被測(cè)液面反射后進(jìn)入接收天線。接收天線接收到的功率PV為：

(7-14)接受天線的接受功率,單位W發(fā)射天線的功率接受天線的增益兩天線的間距離，單位m兩天線與被測(cè)表面間的垂直距離，單位m發(fā)射天線的增益2.微波液位計(jì)3.微波物位計(jì)

微波物位計(jì)的原理如右圖所示。當(dāng)被測(cè)物體位置較低時(shí)，發(fā)射天線發(fā)射的微波束全部由接收天線接收，經(jīng)檢波、放大與定電壓比較之后發(fā)出物體位置信號(hào)。當(dāng)被測(cè)物體位置升高到天線所在高度時(shí)，微波束部分被物體吸收，部分被反射，接收天線接收到的微波功率相應(yīng)減弱，經(jīng)檢波、放大、與定電壓比較，低于定電壓值，微波物位計(jì)就發(fā)出被測(cè)物體位置高出設(shè)定物位信號(hào)。4.微波測(cè)厚儀

微波測(cè)厚儀原理如圖7-20所示。這種測(cè)厚儀是利用微波在傳播過程中遇到被測(cè)物金屬表面被反射，且反射波的波長(zhǎng)與速度都不變的特性進(jìn)行厚度測(cè)量的。圖7-20微波測(cè)厚儀564.微波測(cè)厚儀

在被測(cè)金屬物體上下兩表面各安裝一個(gè)終端器。微波信號(hào)源發(fā)出的微波，經(jīng)過環(huán)行器A，經(jīng)上傳輸波導(dǎo)管傳輸?shù)缴辖K端器，由上終端器發(fā)射到被測(cè)金屬物體的上表面上，微波在這個(gè)表面被全反射后又回到上終端器，再經(jīng)傳輸導(dǎo)管、環(huán)行器A、下傳輸波導(dǎo)管傳輸?shù)较陆K端器。圖7-20微波測(cè)厚儀574.微波測(cè)厚儀

由下終端器發(fā)射到被測(cè)金屬體的下表面，微波在這個(gè)表面被全反射后又回到下終端器，再經(jīng)過傳輸波導(dǎo)管回到環(huán)行器A。因此被測(cè)物的厚度與微波傳輸過程中的行程長(zhǎng)度有密切關(guān)系。圖7-20微波測(cè)厚儀585.微波定位傳感器

下圖為微波定位傳感器的原理圖。微波源（MS）發(fā)射的微波經(jīng)環(huán)行器（C）從天線發(fā)射出微波信號(hào)。當(dāng)物料遠(yuǎn)離小孔（O）時(shí)，反射信號(hào)很小；當(dāng)物料移近小孔時(shí)，反射信號(hào)突然增大，該信號(hào)進(jìn)入轉(zhuǎn)換器（T）變換為電壓信號(hào)，然后送顯示器D顯示出來。也可以將此信號(hào)送至控制器控制執(zhí)行器工作，使物料停止運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng)。學(xué)習(xí)小結(jié)5.多普勒傳感器原理及應(yīng)用01多普勒效應(yīng)（Dopplereffect）02目錄多普勒效應(yīng)的應(yīng)用由于波源和接收者之間存在著相互運(yùn)動(dòng)而造成接收者接收到的頻率與波源發(fā)出的頻率不同，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)，關(guān)于多普勒效應(yīng)理論有兩種：

聲波的多普勒效應(yīng)光波（包括電磁波）的多普勒效應(yīng)

一、多普勒效應(yīng)（Dopplereffect）1.聲波的多普勒效應(yīng)

假設(shè)當(dāng)一列鳴著汽笛的火車朝我們開來的時(shí)候，我們會(huì)感到聲音比較尖，一旦從我們身邊離去時(shí)，聲音就會(huì)變粗。當(dāng)聲源接近觀察者時(shí)，聲波會(huì)被“壓縮”，聲波的頻率提高；而在遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，聲音聽起來就顯得低沉。當(dāng)然，當(dāng)觀察者接近或遠(yuǎn)離固定聲源時(shí)也會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。圖7-23多普勒效應(yīng)示意圖

假如發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的距離發(fā)生變化，則發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)的頻率與接收機(jī)收到信號(hào)的頻率就不同。此現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。如果發(fā)射機(jī)和接收機(jī)在同一地點(diǎn)，兩者無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而被測(cè)物體以一定速度向發(fā)射機(jī)和接收機(jī)運(yùn)動(dòng)，我們可以把被測(cè)物體對(duì)信號(hào)的反射現(xiàn)象看成是一個(gè)發(fā)射機(jī)。這樣，接收機(jī)和被測(cè)物體之間因有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以就產(chǎn)生了多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)示意圖1.聲波的多普勒效應(yīng)

當(dāng)觀察者朝波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，取正號(hào)；當(dāng)觀察者背離波源（即順著波源）運(yùn)動(dòng)時(shí)，取負(fù)號(hào)；當(dāng)波源朝觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)前面取負(fù)號(hào)；波源背離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)取正號(hào)。

(7-1)

根據(jù)多普勒效應(yīng)，可定量分析得到多普勒頻率：波在靜止介質(zhì)中的傳播速度波源的固有頻率變化后的頻率觀察者相對(duì)于介質(zhì)的速度波源相對(duì)于介質(zhì)的速度

從式(7-1)可知，當(dāng)觀察者與聲源相互靠近時(shí)，；當(dāng)觀察者與聲源相互遠(yuǎn)離時(shí)，。1.聲波的多普勒效應(yīng)

2.光波（包括電磁波）的多普勒效應(yīng)

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,包括光波、電磁波。光波與聲波的不同之處在于，光波頻率的變化使人感覺到顏色的變化。如果恒星遠(yuǎn)離我們而去，則光的譜線就向紅光方向移動(dòng)，稱為紅移；如果恒星朝向我們運(yùn)動(dòng)，光的譜線就向紫光方向移動(dòng)，稱為藍(lán)移。多普勒效應(yīng)使人們對(duì)離地球任意遠(yuǎn)天體的運(yùn)動(dòng)的研究成為可能，可以通過分析接收到的光的頻譜。二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用

根據(jù)多普勒效應(yīng)的原理可測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的速度，如車速、船速、衛(wèi)星速度和流體的流速等。也可根據(jù)光學(xué)多普勒頻移測(cè)定天體相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)。光源中發(fā)光原子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)引起譜線增寬，稱多普線增寬，根據(jù)頻移公式可計(jì)算