多普勒效应你知道吗为什么飞机引擎在接近时听起来像是在远离

你知道吗?为什么飞机引擎在接近时听起来像是在远离?

当你坐在窗边,观察着飞机缓缓降落,你可能会注意到一个有趣的现象:飞机的引擎似乎在接近时变得更加清晰,而当它越过你的视线并开始远去时,声音却突然变得模糊。这个奇怪的声音变化是多普勒效应的一个实例,它揭示了波动传播和物体运动之间复杂的关系。

多普勒效应源于19世纪德国物理学家克里斯蒂安·多普勒提出的一个原理:如果一辆车向你驶来,你会听到其喇叭声比它实际发出得更高;而当车子驶离你的时候,你就会听到喇叭声低沉得多。这就是因为声音波随着发声物体相对于听觉者运动速度而改变频率。当发音物体朝向听觉者移动时,它们发出的每个周期都要花更多时间抵达听觉者,因此它们看起来(或者说听到)像是以较慢的速度移动。而反之亦然,当发音物体背离听觉者移动时,每个周期被传递给我们的时间变短,我们感觉到的频率就更高了。

同样地,当飞机靠近你的位置,它们产生的声音波需要穿越更多空气距离才能到达你,这意味着这些波形需要稍微压缩,以便在所需的时间内到达。你感受到的是这些压缩后的声音,所以它们似乎变得更加清晰、响亮。在这段过程中,即使引擎实际上没有改变输出的声音强度,只不过由于空气阻力增大导致声音传播路径变长,从而让我们感受到了“增加”的声音量。

另一方面,当飞机开始远离的时候,正好相反。由于距离减少,相同数量的声音波只需要通过较短的空气路径,就能迅速地达到你的耳朵。这意味着声音必须扩张以确保能够在规定时间内抵达,并且不被过早地衰减或消失,因为他们必须穿越更长的一段路程。因此,在远去过程中,你觉得引擎声渐渐淡出,就好像是一个不断放大的回音一样。

下次再次见证这种令人惊讶的现象,不妨细心聆听一下,那些悄无声息却又明显可闻的小小变化,是不是就像天籁之音一般,让人感到既神秘又不可思议呢?