拓变论运动光源普遍多普勒效应频移公式

f’=f/{1-X/λ +〔(X/λ)^2-2XVcosθ/λc+ (V/c)^2〕^1/2｝，在这个普遍公式中，相关参数就已经说明频移与哪些参数有关了。可变参数有距离x、角度θ、运动速度V，固有参数有固有频率f、固有波长λ、光速c。通过1和3我们可以起码验证这个公式在我们最好理解的两个方向角度上是正确的。事实上除此之外，若在一般情况下讨论这个公式，我们还可以得到更多的结论。其中就应该隐含着哈勃红移问题的根源，距离x、角度θ、运动速度V都是有关的因素，而并非就一定得出宇宙真的在膨胀的结论。θ=π/2和θ=3π/2，光源横着观察者方向运动，f’=f/{1-X/λ +〔(X/λ)^2+ (V/c)^2〕^1/2｝=f/（1+δ），1/（1+δ）＜1，f’＜f，频率趋向红移。此即为横向多普勒效应公式，我们从中可以看出，横向多普勒效应会随着运动光源的运动速度增大而红移增大的趋势。

而对于另一种情况，即观察者运动，光源不动的情况。只要把V当做观察者与光源的相对速度处理就行了，只是方向与运动光源时的相反而已。

平阳睡狮郭峰君@tbllbt 问您一道题，看您如何解：
在公路上安装有多普勒测速仪，某机动车向多普勒测速仪驶近时，速度为v。多普勒测速仪发射的微波频率为f，经过该机动车车体反射，多普勒测速仪接收的微波频率为f'，微波的传播速度为c。请您给出f'与f之间的对应关系。
收起回复7楼2016-06-03 19:47
tbllbt: 答案是明摆着的。θ=0，即车朝向测速雷达运动，V=c（1-f/f’）；θ=π，即车朝向背离测速雷达运动，V=（f/f’-1）c。并且这两个公式也只是速度方向相反而已。

搜索到：
雷达工作原理与声波之反射情形极类似，差别只在于其所使用之波为一频率极高之无线
电波，而非声波。雷达之发射机相当于喊叫声之声带，发出类似喊叫声之电脉冲，雷达之指向天线犹如喊话筒，使电脉冲之能量，能集中某一方向发射。接收机之作用则与人耳相仿，用以接收雷达发射机所发出电脉冲之回波。
测速雷达主要系利用多普勒效应（Doppler Effect）原理：当目标向雷达天线接近时，反射信号频率将高于发射机频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射机
率。如此即可借由频率的改变数值，计算出目标与雷达的相对速度。

然后再弄清楚一个逻辑，测速雷达是一个主动雷达（即发射器），同时也是一个被动雷达（即接收器）。其发射出去的固定频率的电磁波，当被运动物体所反射的时候，这个被反射的电磁波相当于是一个运动源发出的电磁波已经载入了多普勒效应。然后再在测速雷达接收到这个已经具有多普勒效应改变了的电磁波后，就可以根据运动光源的多普勒效应公式计算出车速了。也就是说主动雷达发射来的电磁波频率相当于运动物体自身发射的电磁波固有频率，而被运动物体反射回去的电磁波就等于运动物体在运动过程当中所发射的电磁波，已经带有多普勒效应了。

@平阳睡狮郭峰君
李炳铁用事实告诉平阳睡狮郭峰君多普勒效应还与距离相关
tbllbt: 回复 平阳睡狮郭峰君 :有一条事实是距离在普遍多普勒效应公式当中是去除不掉的，谁都知道角度只有在距离的配合之下才有作用。只用速度去推导多普勒效应公式是行不通的。
封 | 删除 | 2016-6-5 12:50回复
平阳睡狮郭峰君: 回复 tbllbt :不理解这句话啥意思
封 | 删除 | 2016-6-5 13:11回复
平阳睡狮郭峰君: 回复 tbllbt :多普勒效应与相对速度有关，与彼此距离无关。
封 | 删除 | 2016-6-5 13:13回复
tbllbt :回复 平阳睡狮郭峰君 :你应该是缺乏实践经验所致，我从小就是火车从我家门前通过，从小就知道有频率变化这种事情。
2016-6-5 13:29 回复
tbllbt :回复 平阳睡狮郭峰君 :这件事情也很容易模拟实验的，只要你实验一下就会立刻明白。
这个实验可以这样做，在你面前有一条道路，你就站在这条道路上，而在你前方又有第二条道路斜着交叉通过的另一条道路，有辆汽车以恒定速度V在第二条道路上通过交叉路口。请实验，这个交叉口与你所站位置10米、20米、100米、1000米......你会清楚多普勒效应是有多大的不同的。肯定！！！

我的拓变论的这个普遍多普勒效应频移动态方程，恰恰描述出了运动光源从距离观察者较远到轨迹与观察者垂直，然后再到与观察者远离的整个过程状态，恰恰符合观察者所接收到的频率变化过程是有远而近是频率蓝移由大到小，到垂直关系点前为0，再到越来越远则是红移的全过程。

θ=π/2和θ=3π/2，拓变论运动光源横向多普勒效应公式：f’=f/{1-X/λ +〔(X/λ)^2+ (V/c)^2〕^1/2｝。两个极限的讨论，即X→0和X→∞。当X→0时，limitf’=f/{1-X/λ +〔(X/λ)^2+ (V/c)^2〕^1/2｝=f/（1+V/c）；当X→∞时，limitf’=f。也就是说光源越是距离观察者近，越是趋于红移倾向，光源越是距离观察者远，越是趋势0移。因此，只有光源距离观察者无限远的时候，才有运动光源的多普勒效应频移现象为0，即不频移。而X大多数情况下却是介于0和∞之间的有限距离，因此普遍的还是运动光源的运动轨迹线与观察者的垂直距离越是接近观察者，红移得越是严重直到无穷远处趋于0频移。

那么当前的多普勒效应问题，基本都是处于特殊关系下的计算方式，而且还包含观察者对于运动光源运动轨迹垂直点在无限远处的时候，横向多普勒效应为0。除此之外，犹如瞎子摸象一般，片面地结论根本就涵盖不了普遍的全方位全过程的普遍多普勒效应。而当有了普遍的多普勒效应动态方程之后，当前这些片面的认识就变得幼稚可笑了。

还是不要盯着那些特殊的角度关系了，有了全方位全过程的普遍运动光源多普勒效应动态方程之后，这些区分都无足轻重了，分得也无大意义。

按照拓变论运动光源普遍多普勒效应频移公式，波源固有频率4.74×10^14赫兹，当波源的速度相当于光速的一半时，1、波源远离接受器运动，由f’=f/（1+V/c)=f/（1+0.5c/c)=f/1.5计算得，接收器接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到3.16×10^14赫兹；2、波源向着接受器运动，由f’=f/（1-V/c)=f/（1-0.5c/c)’=2f计算得，接收器接收到的频率由4.74×10^14赫兹增加到9.48×10^14赫兹。

按照我的理论，当波源的速度相当于光速的一半时，1、波源远离接受器运动，接收器接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到3.16×10^14赫兹；2、波源向着接受器运动，接收器接收到的频率由4.74×10^14赫兹增加到9.48×10^14赫兹。
按照拓变论运动光源普遍多普勒效应频移公式，波源固有频率4.74×10^14赫兹，当波源的速度相当于光速的一半时，1、波源远离接受器运动，由f’=f/（1+V/c)=f/（1+0.5c/c)=f/1.5计算得，接收器接收到的频率由4.74×10^14赫兹下降到3.16×10^14赫兹；2、波源向着接受器运动，由f’=f/（1-V/c)=f/（1-0.5c/c)’=2f计算得，接收器接收到的频率由4.74×10^14赫兹增加到9.48×10^14赫兹。
下面我们进行直接的简单逻辑由c/λ=f验证：
首先看波源向着接受器运动，当波源的速度相当于光速的一半时，光波朝向接收器方向的波阵面相对于波源的运动速度是c-0.5c=0.5c，频率相对于波源不变，c/λ=f=0.5c/0.5λ，此波长0.5λ正是接收器接收到的波长，而接收器接收到的光速是c，所以，f’=c/0.5λ,=2（c/λ）=2f。
检验得以证实是正确的。
然后再看波源远离接受器运动，当波源的速度相当于光速的一半时，光波远离接收器方向的波阵面相对于波源的运动速度是c-（-0.5c)=c+0.5c.=1.5c，频率相对于波源不变，c/λ=f=1.5c/1.5λ=（c/λ）/1.5=f/1.5。
检验得以证实是正确的。

其实这本身就是一个单纯的数学问题，也就是减少一半儿和增加一半儿的线性数学逻辑道理。减少一半儿的结果是1-0.5=0.5，增加一半儿的结果是1+0.5=1.5。

同时需要指出的是c-V和c+V属于速度合成，是一种相对速度。而相对论强调光速不变的实质则是没有直说是绝对速度而已。