一个声学问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/10 11:48:28
站在铁轨旁边的人观察一辆匀速驶来的火车,他听到的音调是怎样变化的?请给出详细的解释,谢谢!

火车行来时音调比火车停着时高,火车开走时比停着时低.
假设声音的波长是10厘米,但喇叭的前一次振荡后,声音想前前进了10厘米,第二次振荡时,车已经向前前进了5厘米,所以波长就只有5厘米了,所以音调变高了.

音调逐渐变大,因为声源在向他运动,相当于声音被压缩,音调被压缩

逐渐加快的,然后又逐渐减慢!!开始声波远,逐渐压缩,然后又扩张

迎面驶来的火车笛声尖,驶过身边的一刹那,笛声变钝

多普勒效应,音调由高变低.

多普勒效应
多普勒效应是为纪念伟大的科学家Christian Doppler而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。但是由于缺少试验设备,多普勒但是没有用试验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。

多普勒效应指出,波在波源移向观察者时频率变高,而在波源远离观察者时频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:
当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v-c)/λ。

一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。

如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。

多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括光波、电磁波。科学家哈勃Edwin Hubble使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体距离越远红移越大,这说明这些天体在远离银河系。反之,如果天体正移向银河系,则光线会发生蓝移。

在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑多普勒效应。当然,由