ドップラー現象

締切済

質問者：hitomiko11035
質問日時：2005/04/25 02:34
回答数：4件

ドップラー現象はどうして起こるんでしょうか？わかりやすく教えてもらえると嬉しいです☆

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回答 (4件)

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No.4

回答者： dojustice
回答日時：2005/04/26 13:14

A3,補足です。

ドップラー効果を直感的に理解するには、「相対速度が大きくなると、（同じ波長であっても）ヒトの耳に叩き込まれる粗密の時間間隔が短くなる」と理解するのがよいかと思います。
粗密の時間間隔が短くなると、ヒトの耳はこれを「周波数が高くなった」と認識します。

この場合も、あくまでも「波長は不変」が大前提です。

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この回答へのお礼

詳しくありがとうございます。ぼんやりしていた事に輪郭が出来たよな感じで、まだなんとなくではありますが納得することが出来ました☆スッキリ♪スッキリ♪

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お礼日時：2005/04/27 23:35

No.3

回答者： dojustice
回答日時：2005/04/26 12:57

A2のURLに書かれてあることを、式で表現してみます。

　f=(V+v1)/λ=(V-v2)/λ・・・1)
　ただし、f:周波数(Hz=cycle/s)
　　　　　　V:音速(m/s)
　　　　　　v1:接近する発音体の速度(m/s)
　　　　　　v2:遠ざかる発音体の速度(m/s)
　　　　　　λ:波長(m)

ここに1000Hzの音源（発音体）があるものとし、A2のURLの数値を入れてみます。

(1)音源（発音体）の波長λは、
　　λ=V/f=340(m/s)/1000(cycle/s)=0.34m/cycle
(2)接近するときの周波数は、
　　f=(V+v1)/λ=(340+17)/0.34=1050(Hz)
(3)遠ざかるときの周波数は、
　　f=(V-v2)/λ=(340-17)/0.34=950(Hz)
A2のURLで「±5%の違いがある」、と言われているのは正しいです。
（ただし、「・・・10%の違いが生ずる」は間違いです。1050/950も950/1050もどちらからも、10.0%という数字にはなりません。・・・これは蛇足(^_^;)）

音は空気を圧縮する形の、いわゆる「粗密波」で伝わります。
粗密波で伝わるものに、「波長」という概念を当てはめるのが、いまいちピンとこないのですが、これは「圧縮が最も密な位置から、次に最も密になる位置までの距離(m)」と定義されているようです。

ドップラー効果を理解するには、「波長は変わらない」ということが、大前提なのです。
これさえ理解できれば、後は上式1)から、「近づくときは相対速度が大きくなるから周波数は高くなる」、「遠ざかるときは相対速度が小さくなるから周波数は低くなる」、と簡単に理解できます。
光のドプラー効果も同じに理解できます。

最後になりましたが、そういうことで、A1のURLを見てみますと、前半は良い説明をしているのですが、後半、「進行方向には波長は短くなり・・・」からは間違いです。
（波長が変わっては説明が付きません。(^_^;)）
同様に「図２ドプラー現象の原理」の中の「波長の短縮・拡大」も誤りです。

Webサイト上には良い資料もいっぱいありますが、このように誤った記述もしばしばありますので、丸呑みするのはたいへん危険です。
気を付けましょう。