物理 · 高中 /初中 · 波动 · 声学 · 相对运动 · 音爆
多普勒效应
移动声源前方波被挤压,后方被拉伸 —— 救护车驶过为什么音调先高后低就是这个原理。
公式
声源以速度 向观察者运动(声速 ),观察到的频率:
远离时:
声速 m/s。
救护车经过
你站在路边,救护车的鸣笛先压缩、后拉伸。所以经过你瞬间,音调从”高”骤降到”低”。
这就是为什么救护车从远处呼啸而来时听着尖锐,开过去后变得低沉。
音爆
当声源速度 超过声速(马赫数 > 1),所有波被超过,叠加在一个圆锥面上 —— 这就是音爆锥(马赫锥),角度由 决定。
把”声源速度”拉到 340 以上,看锥的几何形成。
应用
- 雷达测速:发射电磁波,收回波的频率差算出汽车速度
- 天文学:恒星光谱红移 → 推断星系远离地球的速度 → 哈勃发现宇宙膨胀
- 医学:彩超用多普勒频移测血流速度