多普勒雷達

多普勒原理，是當一雷達波(脈衝波)掃瞄一運動中之目標，這目標物因自身運動速度及方向，令該雷達回波發生改變，如波長增加或減少。多普勒雷達就是能分析有關之改變，從而計算出目標之速度及運動方向，進而估算出目標物是甚麼，亦能估算出攔截點。現在多普勒雷達已隨處可見，如探測溶岩流動，飛彈攔截、汽車車速雷達等等。多普勒原理甚至可用於光波，現在天文學家，都是用光學儀器來計算光波變異，得出各星球之相對運動

克里斯琴·都卜勒(=多普勒)（Christian Andreas Doppler，1803年11月29日—1853年3月17日），奧地利數學家、物理學家。
都卜勒1803年11月29日出生於奧地利薩爾茨堡的一個石匠家族。曾先後在維也納工學院和維也納大學學習。1841年成為布拉格理工學院的數學教授。1850年，都卜勒擔任維也納大學物理學院的首任院長。1853年在義大利的威尼斯去世，終年49歲。
都卜勒於1842年提出了都卜勒效應，即：當觀測者與波源發生相對運動時，所接收的波的頻率會發生變化。這個效應後來通過聆聽行進中的火車上演奏的音樂得到證實。都卜勒試圖用此來解釋雙星的顏色變化。現在這一效應廣泛應用於光學、天文學、氣象學、醫學診斷和日常生活等諸多方面

都卜勒雷達(Doppler Radar)：
與傳統雷達最大的不同，即是可利用都卜勒原理測得雲滴的徑向速度（即接近或遠離雷達天線方向的速度），所以能提供雲雨內部的氣流結構。

都卜勒變移；Doppler shift) 當能源與接收有相對運動時，接收測得能量波頻率之改變。 此效應在聲波中首先為奧國物理學家都卜勒(J.C. Doppler)於1842年所發現，起先只是 在聲波中引人注意，但很快即成為天文學、光學、及雷達學中極重要現象。在氣象學中有關者。僅為大氣氣體及收譜中，某些線之「都卜勒加寬」(Doppler broadening)現象。 在聲學中，或其他有介質之波動 (光或其他電磁波例外) 中，吾人必須分辨兩種主要情 形：如一波在介質中之傳播速度為ｃ，而射源對該介質之相對速率為ｖ，則對一靜止之接收器而言，如實際之輻射頻率為ｆ時，其觀測到之頻率ｆ' 可由都卜勒方程　　 f' = f/1 ±v/c,
圖片參考：http://photino.cwb.gov.tw/rdcweb/lib/gllk/doppler1.gif
式中正號表觀測者移向射源。

對「電磁輻射」(Electromagnetic radiation) 而言，由於靜止介質 (resting medium) 毫無意義，則由相對論求得之都卜勒效應為一級數式。

f' = f[1 ±(v/c) ±(1/2)(v**2/c**2) ±(1/2)(v**3/c**3)......],
圖片參考：http://photino.cwb.gov.tw/rdcweb/lib/gllk/doppler2.gif


式中正號表觀測者與射源互相接近之情況。 ☆見：「都卜勒雷達」(Doppler radar) 。

使用「都卜勒雷達」(Doppler radar) 時，因大氣折射作用而使對目標之放射向速度測定所發生之誤差。 此類誤差系由(a) 假定波動在非均質大氣中之速度為常數，及(b) 折射或彎曲作用，使 目標與雷達間之射線與二者間幾何直線有異。由(a) 所形成之誤差，如同「仰角誤差」(Elevation-angle error) 情況一般，在實用上並不重要，而由(b) 所生之誤差，除接近地面之高度角外，亦可略而不計。