音のドップラー効果(Doppler Effect of Sound)


音源と観測者が相対的に静止しているときは, 音源から発した音の高さと観測者が受け取る音の高さは同じです. しかし音源と観測者が近づいているときは音の高さは高くなり(振動数は高くなり), 音源と観測者が遠ざかっているときは音の高さは低くなります(振動数は低くなります). この現象は,救急車のピーポー音でもおなじみです. これは音が波であるために起こる現象で, (音の)ドップラー効果(Doppler effect)と呼ばれています.

音源を低速で振り回す(avi file 6.5M)
音源を高速で振り回す(avi file 6.4M)


音源音波の伝わり方ドップラー効果による音の高さの変化
静止(v=0)している目覚まし時計
目覚まし時計から発した音♪の高さは,左側でも右側でも同じです.
秒速3.4m(0.01音速)の自転車
自転車から発した振動数392Hz(音階の♪ソ)の音は, 近づく左側では396Hzで聞こえ,遠ざかる右側では388Hzで聞こえます.
秒速34m(0.1音速)のスポーツカー
スポーツカーから発した392Hz(♪ソ)の音は, 左側では436Hz(♪ラ)で聞こえ,右側では356Hz(♪ファぐらい)で聞こえます.
秒速340m(音速)のジェット機
音速ジェット機から発した392Hz(♪ソ)の音は, 近づく左側ではジェット機と一緒に届き, 遠ざかる右側では振動数が半分の196Hz(1オクターブ低い♪ソ)で聞こえます.
大気圏再突入(超音速)のシャトル
大気圏に再突入してきたスペースシャトルは, 超音速で落下してくるので, 音の波はシャトルより遅れて届きます.


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