多普勒效应使超声探测血流和量化血管疾病成为可能。多普勒效应是指由于声源和观察者相对运动导致观察到的声波频率的改变。多普勒效应可以在警车鸣警笛朝向你驶来或者远离你的过程中音调发生变化而被听到。图3-1更详细地解释多普勒效应。图3-1A中声源与观察者都是静止的，所以观察者接收到的声波频率与发射的声波频率一致。图3-1B中声源静止，观察者朝声源走动，使得其较早遇到发射波的波前，其接收到的声波频率高于发射波频率。若观察者远离声源移动（图3-1C），观察者遇到的波前较静止时少，其接收到的声波频率低于发射波频率。图3-1D显示的是相反的情况，声源朝观察者移动，声波将经过较短的距离到达观察者，导致波长变短，观察者接收到的频率提高。与此类似，如果声源远离观察者，则波长变长，观察者接收的频率下降（图3-1E）。这种观察到的频率的变化被称为多普勒频移，多普勒频移的大小与声源和观察者之间相对运动的速度成正比。
发现多普勒效应的历史背景
多普勒效应是奥地利物理学家克里斯琴·多普勒（Christian Doppler）在1842年首先发现的。他使用多普勒效应来解释双星彩色光谱变化（color of double stars）现象。一个同时期的荷兰科学家试图证明多普勒理论是错误的，他雇用了一辆火车和两个喇叭手，其中一个喇叭手站在火车里，另一个喇叭手站在轨道旁，一位观察者比较位于行驶火车上的喇叭手与静止的喇叭手之间声调的变化，这个实验证实了多普勒理论。然而，多普勒将该理论用于解释“双星彩色光谱变化”现象最终被认为是错误的。
图3-1 多普勒效应是由于声源与观察者之间的相对运动导致观察到的声波频率发生变化
A.声源和观察者均静止不动，则观察到的声波频率与发射波频率相同；B.声源静止，观察者以速度v朝声源移动，则观察者接收到的声波频率高于发射波的频率；C.观察者远离声源移动，则其接收到的声波频率低于发射波的频率；D.声源朝观察者移动，接收到的频率提高；E.声源远离观察者移动，接收到的频率下降
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