１．ドップラー効果
↓の図のようにスピーカーのついた車（救急車のように音が出る車）と、観測者が離れて立っています。
今、車は全く動いていません。
この車が観測者に向かって１秒間、スピーカーから音を出し続けたとしましょう。
音を出し始めてから0.1秒くらいでは、↓のように音の波が少し出てきています。
1秒後では・・・
↓のようにさらに音の波が多く出ています。これで出てくる音は終わりです。
音の波は観測者に向かって進みます。
この音の波が観測者に少しでも届くと、観測者に音が聞こえ始めます。↓
音が通過している間、観測者には音が聞こえ続けています。↓
音の波が通過し終わると、観測者は音を聞き終わります。↓
これが音を聞くということです。
スピーカーから発せられた音の波が、観測者を通過し始めて、そして通過し終わるまで、観測者にはその音が聞こえています。
ではここで車が動きながら音を出している場合を考えてみましょう。
車が観測者に近づいているとき
車が観測者に向かって近づいているときを考えてみましょう。
車が止まっていれば、↓のような音の波がスピーカーから発せられます。
しかし車が近づいていると、音の波は↓のようになります。
この波が観測者に向かいます。
↓は観測者がこの音を聞き始めたときです。
そして↓のようになったとき、観測者は音を聞き終わります。
この音は図の通り、車が止まっているときの音と比べると
・波の数は同じ
・聞く時間は短い
ので、観測者にとっては高い音に聞こえます。
車が観測者から遠ざかっているとき
車が観測者から遠ざかっているときを考えてみましょう。
車が止まっていれば、↓のような音の波がスピーカーから発せられます。
しかし車が遠ざかると、音の波は↓のようになります。
この波が観測者に向かいます。
この音は図の通り、車が止まっているときの音と比べると
・波の数は同じ
・聞く時間は長い
ので、観測者にとっては低い音に聞こえます。
このように音源が動いていると、音の高さが実際とは違って聞こえます。
この現象をドップラー効果といいます。
ドップラー効果
・音源が近づいていると、高い音に聞こえる。
・音源が遠ざかっていると、低い音に聞こえる。