物理学の波源について

画像の遠ざかる観測者の波長は、近づく観測者の場合と同じですか？

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2015/07/08 17:59

「波長」を考えると分かりにくいので、「振動数」で考えます。

音源と観測者とが「近づいて」いる場合には、音源が動いていても、観測者が動いていても、観測者が１秒間に通過する波の数が増えるので、振動数が大きくなります。
　逆に、音源と観測者とが「遠ざかって」いる場合には、振動数が小さくなります。

　こんなサイトの図を見て納得してください。
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/dopp/dopp …

　音源が空気に対して静止している状態では、音は音源を中心に「同心球」状に広がって伝わりますので、どこから見ても波長は一定になります。

　画像のメモにあるように、音源は静止していて、「観測者」が動いているケースでは、「観測者」と空気の相対速度分だけ「観測者」から見た音速が変わるので、「波長は一定で、振動数が音速に比例して変わる」ことになります。

　「近づく」場合には、
「観測者から見た音速が速くなって、振動数が大きくなった（波長は変わらない）」
ということになります。

　「遠ざかる」場合には、
「観測者から見た音速が遅くなって、振動数が小さくなった（波長は変わらない）」
ということになります。

　つまり、音源が静止しているなら、
「観測者が遠ざかるときも、近づくときも、波長は変わらない。ただし、観測者から見た音速が変わるので、振動数が変わる」
ということになります。

　けっこう厄介なので、上にあげたリンク先の図などを使って、「空気は静止している」ということを念頭に、音源や観測者が動いた場合の「波の広がり方」、「波の横切り方」（これが振動数に相当）を理解してください。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/07/08 16:38

>音速は変わらない。

多分このメモは、観測者に対する相対速度なんでしょう。

No.2 回答者： uen_sap 回答日時： 2015/07/08 16:33

音速は変わらない。

何か誤解をしているようです。

No.1 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/07/08 16:30

波長は観測者の速度とは

無関係です。