为什么汽笛声驶来时比驶去时更响

为什么汽笛声驶来时比驶去时更响

你有没有注意过这么一个现象:当一辆鸣笛的警车迎面驶来的时候,听到声音越来越高;而车离去的时候声音越来越小,为什么会这样呢?下面,我们就来了解一下这个有趣的现象。

声音的高低是由空气的振动频率决定的,振动频率(即波的长短)越大,声音越高。虽然是同样的声音,但在驶来时和驶去时,却有变化,这是因为发出响声的物体在运动。

发出响声的物体原地不动时,在哪里听到的都是一样高的声音。但是,发出响声的物体在向一个方向运动时,前进方向的前面和后面相比较,前进方向前面的声波短,相应的振动频率就大,因此,听起来在前面的声音就高,在后面就低。

这种现象也被称作多普勒效应,在1842年由奥地利的物理学家多普勒首先提出该理论。据说,多普勒效应的发现,也是源自他对火车鸣笛的观察。一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过,他发现火车从远而近时汽笛声变大,但波长变短,而火车从近而远时汽笛声变小,但波长变长。他对这个物理现象感到极大兴趣,并进行了研究。

他经过研究发现,这是由于波源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的波长不同于波源波长的现象。这就是波长移动现象。因为,波源相对于观测者在运动时,观测者所听到的波长会发生变化。当波源离观测者而去时,声波的波长增加,当波源接近观测者时,声波的波长减小。波长的变化同波源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。这一比值越大,改变就越显著。