测量速度的故事

在现代社会，多普勒效应被广泛用于测量运动物体的速度:警察利用雷达波的多普勒效应来测量高速汽车是否超速行驶，从而成为超速行驶的祸根。水文学家用它来测量河流的流速，而在医院里，他们可以测量血管中血液的流速来诊断疾病。天文学家可以通过遥远恒星发出的光波频率的微小变化来推断恒星是朝着地球还是远离地球运动，并且可以知道恒星运动的速度，从而验证了大爆炸假说。当我们在火车上的时候，当一列带着笛子的火车和你所在的火车相遇并飞驰而过的时候，你听到的笛子变了。你特别注意了吗？事实上，这种变化的界限非常明显。当汽车向你驶来时，笛声很高。当哨声离开你时，音调立即下降。汽车行驶得越快，音调变化就越明显。这一变化的发现应该感谢奥地利科学家多普勒。

1842年，多普勒邀请音乐家在车站聆听火车笛声的变化。因为音乐家训练有素，他们甚至可以确定1 Hz声音频率的变化，这对于当时没有精确测量仪器的科学家来说意义重大。后来，为了纪念他，人们把这种现象称为多普勒效应。

然而，人们会疑惑地问:为什么会发生多普勒效应？

音调越高，声音的频率就越快。据说，声音的频率是由声源决定的。声源振动得越快，频率越高。事实上，我们听到的音高主要取决于每秒进入我们耳朵的声波数量。

多普勒用一个行列来代表一行声波，两个人之间的距离是一个波长。当你站着不动时，队伍从你身边经过。过去的每个人都相当于一个声波进入你的耳朵。如果你走在队伍的前面，经过的人数会同时增加。反过来，你和团队朝着同一个方向前进，经过你身边的人变少了。因此，当火车靠近你时，声波被压缩，频率变高。偏离时，声波变长，频率变低。

当你看到这里，你应该理解多普勒效应。在现代社会，多普勒效应被广泛用于测量运动物体的速度:警察利用雷达波的多普勒效应来测量高速行驶的汽车是否超速并成为超速的祸根。水文学家用它来测量河流的流速，而在医院里，他们可以测量血管中血液的流速来诊断疾病。天文学家可以通过遥远恒星发出的光波频率的微小变化来推断恒星是朝着地球还是远离地球运动，并且可以知道恒星运动的速度，从而验证了大爆炸假说。

[科学披露]

蝙蝠可以通过超声波的回声定位原理捕食黑暗夜空中的飞虫。然而，蝙蝠在空中飞翔，飞虫也在飞翔。从蝙蝠发出声音到它们收到回声只需要一眨眼的时间。在如此短的时间内，蝙蝠不仅知道飞虫的位置，还知道它们的飞行速度和方向，因此它们能准确地捕捉飞虫。

[知识博士]

弗朗兹·多普勒(1821 ~ 1883)，奥地利作曲家和长笛演奏家。艾伦伯格出生于1821年10月16日，于1883年7月27日在巴登去世。波兰血统。他写了7部歌剧，15部芭蕾舞剧，长笛协奏曲和其他管弦乐作品。他的作品主要基于匈牙利民间音乐，并将李斯特的钢琴作品《匈牙利狂想曲》改编成管弦乐。