救护车或火车鸣笛驶来时声音又尖又细,刚驶过就一下变低沉。很多人以为喇叭被调过音,或只是离远了声音变小。科普中国的词条把它归到同一条规律:多普勒效应。变的不是喇叭,是听的人接收到的频率。
响度是声音强弱,离得远自然更轻;音调是声音高低,由声波频率决定。多普勒效应讲的是,波源与观察者有相对运动时,接收到的频率与发出的频率不再相同。科普中国的解释是,物体辐射的波长因此改变:靠近时接收频率升高,音调变尖;远离时频率降低,音调变沉。它管的是高低,不是大小。
波源每振动一次送出一个波峰,静止时四周均匀。它一边发声一边朝前移动,前方波峰被挤得更密、波长变短,身后的被拉开、波长变长。站在前方的人迎到的波峰更多,听起来就尖;后方迎到的更稀,听起来就沉。科普中国用水波打过比方:手指静止敲击时水波均匀散开,边敲边前移则前面变密、后面变疏。波源没改变发声的快慢,是间距被运动改了。
这条规律属于所有波动,不是某条国家标准规定的数值。科普中国的资料列出几类用法:测速设备发出电磁波,靠反射波的频率改变量推算车速;彩超借超声波看血流速度与方向;气象雷达靠云中水滴的运动判断台风移动;天体谱线向红端或蓝端偏移也是它在光波上的表现。起作用的只是沿视线方向的那部分速度,横向挪动不带来这个方向的变调。
过马路或等车时,可借音调转折辅助判断来车方向:由尖转沉那一刻,通常就是车从靠近转为远离、刚经过身前。自己验证可留意匀速驶过的鸣笛车辆,别把逐渐变轻当成变调。相对速度越大越明显;观察者在动也一样,坐在车里听路边固定喇叭同样有频率改变。这只是辅助,不能代替观察路况,更不该靠耳朵估算车速。
最普遍的是把响度当音调。车远去时声音变轻,那是能量衰减;音调变低是频率改变,两码事。分贝讲的是强弱,不是高低。
也有人以为喇叭被调过,或只有靠近才变。其实音源没变,变的是接收频率;靠近与远离都变,只是方向相反。速度快也未必明显,斜着掠过时变化小得多。录音里自己的声音听着陌生,讲的是传导路径与音色,不是这里被运动改动的频率。
别跟别的原理混:站台候车安全线讲气流压强,一按开关灯就亮讲电场传播,都不是频率被相对运动改动。也别认定测速读数必然无误,具体结果由设备与法定程序认定。同一条规律,对象不同,解释的东西就不同。
救护车驶来变尖、驶离变沉,是相对运动让接收到的波长被压缩或拉长,频率也就是音调跟着变。记住变的不是响度也不是喇叭,而是接收频率,再遇到鸣笛、测速或彩超,就知道说的是同一件事。
上一篇:站台候车为什么要站在安全线内:列车气流与候车做法说清楚
下一篇:没有了