利用智慧手機測量都卜勒效應
根据国家发展委员会2014年的个人家户数位机会调查报告显示,12岁以上网路族84.9％拥有智慧(能)型手机,智慧(能)型手机拥有率首次超越桌上型电脑(81.2％).显见行动装置上网成为民众随时透过网路获取讯息的重要工具,而随着物联网的来临以及微机电系统(microelectromechanical systems,MEMS)的普及,手机还可以做为行动侦测的平台.现有智慧(能)手机除基本拨打和接收电话讯号外,也内建许多侦测器(sensors),例如常见的照相机,可拍照和录影,并且一些照相机能同时接收可见光和近红外光的讯号.其他还有录音设备、陀螺仪(gyroscope)、加速度计(accelerometer)、磁强计(magnetometer)、全球定位系统(GPS)、无线网路、邻近感测器(proximity sensor),有些手机或行动装置甚至有气压计(barometer)和紫外线侦测器.未来这些侦测器会越做越小,越做越精确,只要搭配有合适的APP,就可以应用在一般物理实验,当作随手可得的侦测仪器.本文将以智慧(能)手机的录音功能,纪录都卜勒效应所造成的频率改变,经过後续电脑的傅立叶转换(Fourier Transformation)处理,将时间域(time domain)的声音讯号,转变成频率域(frequency domain)的讯号,清楚演示物体相对于接收者运动所造成的都卜勒效应,并估算物体的相对速度.这套方法仅需要手机以及个人电脑即可完成,可轻易地演示物理上常见的都卜勒效应.
都卜勒效应 智能手机 侦测仪器 傅立叶转换
曾耀寰
中央研究院天文及天文物理研究所,台灣台北市106
国内会议
苏州
中文
36-44
2015-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）