ドップラー効果

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ドップラー効果とは

音源や観測者が動くことで、元の振動数(音の高さ)とは異なる振動数が観測される現象。

救急車のサイレンは、近づくときは高く、遠ざかるときは低く聞こえる。

普通、音源をsourceのS、観測者をobserverのOと表す。

音源が動く場合(観測者は静止)

音源が動くと、波長が変化する。音速は変化しない。

音源速度を vₛ(x軸方向を正)とし、観測者は静止とする。

観測振動数:f′= v/(v − vₛ) × f

観測波長:λ′=(v − vₛ)/f

  • 近づくとき(vₛ > 0)…波長λ’が小さくなり(振動数f’が大きくなり)、高音に聞こえる。
  • 遠ざかるとき(vₛ < 0)…波長λ’が大きくなり(振動数f’が小さくなり)、低音に聞こえる。

観測者が動く場合(音源は静止)

観測者が動くと、単位時間に受け取る波の数が変化する。波長は変化しない。

観測者速度を vₒ(x軸方向を正)とする。

  • 近づくとき(vₒ < 0)…振動数f’が大きくなり、高音に聞こえる。
  • 遠ざかるとき(vₒ > 0)…振動数f’が小さくなり、低音に聞こえる。

観測振動数:f′= (v − vₒ)/v × f

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高校物理 波動
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