物理新知–用雷達偵測車速
文﹕張啟聰   

多普勒效應的原理
圖一  多普勒效應的原理
 
多普勒效應的模擬 (下載)
相信你一定有以下的經驗﹕當響過不停的消防車正走向你迎面而來的時候,你會聽到響聲較高音,但當它離你而去的時候,音調又會變得較低。這是「多普勒效應」的結果。當波源與接收者有相對運動的時候,接收者會發現波動的頻率改變了。以聲波為例,如果波源向接收者的方向運動,發出頻率為 、波長為 的聲波,而接收者固定不動的話,他聽到的聲波頻率便會比 大、波長比 小,亦即較高音 (圖一)。

警察所用的雷達便會基於這個原理。他們有雷達發射器和接收器。首先,發射器會向車輛發出頻率為 的電磁波,當電磁波被車輛反射時,車輛就好像一個正在走近警察的電磁波源,發出頻率稍大於 的電磁波。接收器會把反射回來的電磁波接收並加以分析,求出車輛的速度。我曾經見過警察躲在高速公路的草叢旁邊使用雷達偵測車速,而公路前面轉彎後就設有路障!一旦他們發現車輛超速便會通知看守路障的警察,把車輛截停,請司機吃「牛肉乾」!