变化的笛声

当一辆救火车从你身边飞驰而过的时候，如果你是一个细心的人，一定会发现，救火车发出的笛声在向你驰来的时候，声音很尖，刚刚通过你以后立即变得低沉，好像救火队员改变了笛声的音调一样。可是在你前面的人听到的笛声，仍然是非常尖锐的。你可以做一个小实验来证明，人听到的音调确实和声源运动的速度有关。找一个口笛，便如足球裁判员用的那一种，玩具竹笛也可以。再找一个漏斗，刚好能把笛子插在漏斗上，并用一个绳子像图中那样拴好。找一个小朋友抓住绳子头，让笛子转起来，你在一旁注意听笛子音调的变化。看看下图就会明白，为什么救火车向你驰来的时候，音调会升高。救火车每发出一个声波后，就会向前移动，造成了两个波之间的距离变小也就是波长变短。到达你耳朵的波间密集的，因此音调变高。当救火车远离你的时候，过程正好相反，波与波之间的距离拉开了，使音调变低。这个现象，最早是由奥地利物理学家多普勒发现的，所以叫多普勒效应。用这种效应可以方便地测量河水的流速，甚至可以测知遥远的星球是向着地球运动还是背着地球运动。