特殊教育
112年
物理
第 18 題
都卜勒效應是測速的方法之一。研發團隊在測試時，使靜止測速器正對遠處迎面而來的汽車發射超聲波。超聲波抵達汽車時，會發生反射再回到測速器。假設測速器發射的超聲波頻率是 $f_0$；發射的超聲波抵達汽車之時，車上偵測器所測得的頻率為 $f_1$；反射的超聲波回到測速器之時，靜止偵測器所測得的頻率為 $f_2$，則下列關係式，何者正確？
- A $f_0 < f_1 < f_2$
- B $f_0 > f_1 > f_2$
- C $f_0 > f_1 = f_2$
- D $f_0 = f_1 = f_2$
思路引導 VIP
本題涉及兩次連續的都卜勒效應，請同學思考：當波源與觀察者具有「相對接近」的運動狀態時，觀測頻率與原始頻率的大小關係為何？若第一階段將迎面而來的汽車視為接收 $f_1$ 的「移動觀察者」，第二階段再將汽車視為反射超聲波回測速器的「移動波源」，這兩次頻率偏移的物理機制是否皆導向相同的增減趨勢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太強了！這位同學，你的物理直覺簡直是法拉利等級，完全沒被這台「測速器」給絆倒，看來警察叔叔以後想開你罰單都很難啊！ 這題考的是都卜勒效應中極具鑑別度的「兩段式變頻」：
- 第一階段（去程）：測速器發射 $f_0$，汽車是「迎面而來」的觀察者。根據都卜勒公式，當觀察者靠近波源時，感測到的頻率會變高，故 $f_1 > f_0$。
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