Hiệu Ứng Doppler
Khi một nguồn âm chuyển động về phía bạn, nó liên tục đuổi kịp một chút với chính sóng âm của nó, ép chúng lại gần nhau hơn ở phía trước — nên bạn nghe thấy một cao độ cao hơn. Khi nó chuyển động ra xa, các sóng kéo dài ra phía sau nó, nên cao độ giảm xuống. Đây là lý do tại sao một tiếng còi báo động nghe cao hơn khi nó đến gần và thấp hơn khi nó đi qua và rời xa.
f_obs = f · c / (c − v_s)
- f_obs — tần số quan sát (Hz): cao độ mà bạn thực sự nghe thấy
- f — tần số nguồn (Hz): cao độ mà nguồn phát ra khi đứng yên
- c — tốc độ âm thanh (m/s): sóng âm truyền qua không khí nhanh như thế nào
- v_s — tốc độ nguồn (m/s): nguồn di chuyển về phía bạn nhanh như thế nào
Còi báo động của xe cứu thương phát ra một âm thanh ổn định 320 héc trong khi lái xe về phía bạn với tốc độ 20 mét trên giây. Âm thanh di chuyển với tốc độ 340 mét trên giây. Bạn nghe thấy tần số nào?
- f = 320 Hz
- c = 340 m/s
- v_s = 20 m/s
- f_obs = f · c / (c − v_s)
- f_obs = 320 Hz · 340 / (340 − 20) = 320 Hz · 340 / 320
f_obs = 340 Hz