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  • 1 # 水白羊

    聲速不是隻與介質有關,而是隻與介質的性質有關。這裡的區別是,那些能夠改變介質性質的各種條件,也會影響聲音在這種介質裡的速度。比如在空氣裡,空氣的密度會影響聲速,那像溫度、溼度、風速這些可能會影響空氣密度的因素就也會影響聲速。但聲速和聲源的運動並沒有關係。因為“聲速”的定義就是聲音在某一種介質裡傳播的速度嘛,跟聲源的速度是兩回事。傳遞聲音的是聲波。用眼睛很難看到聲波,但水波你肯定見過——往平靜的水面扔一塊石頭,會形成一圈一圈地波紋,向遠處傳遞石頭掉進水裡時產生的震動。聲音在空氣中的傳播跟這個是一回事——聲源震動,激起空氣的震動,形成波,向四周擴散。在這個傳播的過程中,聲波已經離開了聲源,當然就不受影響了。聲源的運動速度會影響的是聲波的頻率,說簡單點就是聲調的高低。這個平常生活中其實挺常見的——呼嘯而過的警車火車救護車,在朝向你開過來的時候,汽笛和警笛的聲音會越來越高;經過你之後,這些聲音又會越來越低。這個用一張圖解釋起來更方便點。假設紅點是輛拉著警笛的警車,綠點是你,一個一個的黑圈就是警笛不斷髮出的聲波,黑圈之間的間隔就是聲波的頻率,間隔約小,頻率越高,音調也就越高。那麼好,當警車駛向你的時候(右邊的綠點),因為警車在朝著聲音傳播的方向前進,那麼後發出的聲波就“追上了”一點點前面發出的聲波,也就是兩條黑線之間的距離因為警車的“追趕”變得小了一些。在警車不斷向你靠近的階段,一環一環的聲波在不斷地“追趕”之前發出的聲波,就像是警車把這些聲波“擠在了一起”,頻率不斷提高,對你來說,聽見的就是警笛的音調越來越高。當警車經過你之後(左邊的綠點),情況相反,警車這時候的前進方向和聲音的前進方向相反了,每個後發出的聲波都被“拖遠了”一點點,從你的角度來看,聲波的頻率越來越低,也就是聽到的警笛的音調越來越低了。這個效應叫多普勒效應。改變的不是聲速,而是聲波的頻率。圖片來源:phys.uconn.edu

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