上一页 下一个

多普勒效应是如何起作用的

:威廉·哈里斯

波基本知识

当大多数人想到海浪时,他们想到的是波。但声音也以波的形式传播。光波,就像水波一样,是一种横波,在垂直于波浪前进方向的介质中引起扰动。在下面的图表中,你也可以看到横波是如何形成波峰和波谷的。

任意两个波峰(或任意两个波谷)之间的距离为波长,而波峰的高度(或波谷的深度)是振幅频率指每秒通过一个固定点的波峰或波谷的数量。光波的频率决定了它的颜色,频率较高的光波在光谱的蓝色和紫色端产生颜色,频率较低的光波在光谱的红色端产生颜色。

广告

声波不是横波。他们是纵向波是由某种机械振动产生的,这种振动会在介质中产生一系列的压缩和稀薄现象。拿一个木管乐器,例如单簧管。当你吹单簧管时,一根细簧片开始振动。振动簧片首先推动空气分子(介质),然后拉开。这就产生了一个区域,所有的空气分子都被压在一起,而在它旁边,空气分子则分散得很远。当这些压缩物和稀薄物从一点传播到另一点时,它们形成纵波,介质中的扰动沿波本身的方向移动。

如果你研究上面的波形图,你会发现纵波和横波具有相同的基本特征。它们有波长(两次压缩之间的距离)、振幅(介质被压缩的量)和频率(每秒通过一个固定点的压缩次数)。声波的振幅决定了声波的强度强度,或大声喧哗。声波的频率决定了它的音调,越高的频率产生越高的音调。例如,开第六弦的a吉他振动频率为82.407赫兹(周期每秒),并产生较低的音调。开放的第一弦以329.63赫兹的频率振动,并产生更高的音调。

我们将在下一节中看到,多普勒效应与波的频率直接相关,无论波是由水、光还是声音组成。

游戏