多普勒效應
當聲源向你靠近時,它會不斷追上自己發出的聲波,使聲波在前方被壓縮得更密——於是你聽到的音調變高。當聲源遠離你時,聲波在其後方被拉伸開來,音調因此降低。這就是為什麼警笛聲在靠近時聽起來更高,而在駛過並遠去時音調會變低。
f_obs = f · c / (c − v_s)
- f_obs — 觀測頻率 (Hz): 你實際聽到的音調
- f — 聲源頻率 (Hz): 聲源靜止時發出的音調
- c — 聲速 (m/s): 聲波在空氣中傳播的速度
- v_s — 聲源速度 (m/s): 聲源朝你移動的速度
一輛救護車的警笛以穩定的320赫茲發聲,同時以每秒20米的速度朝你駛來。聲音的傳播速度為每秒340米。你聽到的頻率是多少?
- 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