 |
|
Tàu tới gần, sóng âm bị nén lại, gây ra âm điệu cao. |
Sự hình thành âm thanh trước hết là do sự rung động của vật phát âm, sau đó trong không khí ở bốn xung quanh nó hình thành sóng âm lúc loãng lúc đặc, loại sóng âm đó truyền đến tai người với tốc độ nhất định, làm cho màng nhĩ rung động lên như chúng và do đó chúng ta nghe được âm thanh. Số lần rung động của màng nhĩ trong một giây nhiều, người nghe cảm thấy âm điệu cao, số lần rung động của màng nhĩ trong một giây ít.
Vì sao còi xe lửa phát ra âm điệu không đổi mà khi chúng ta nghe thấy lại có lúc cao lúc thấp?
Mấu chốt của vấn đề nằm ở vị trí giữa chúng ta và xe lửa. Sự “loãng”, “đặc” của sóng âm do còi xe lửa phát ra vốn sắp xếp theo khoảng cách nhất định, nhưng khi xe lửa chạy về phía bạn, nó sẽ ép cho sự “loãng”, “đặc” của sóng âm trong không khí chặt hơn, khoảng cách của “loãng”, “đặc” càng gần nên sự rung động của màng nhĩ càng nhanh, âm điệu nghe được sẽ càng cao. Khi xe lửa chạy xa chúng ta, nó kéo dãn sự “loãng”, “đặc” của sóng âm trong không khí, rung động của màng nhĩ chậm lại, âm điệu nghe thấy trở nên thấp. Tốc độ của xe lửa càng lớn, sự thay đổi của âm điệu cũng càng lớn.
Trong khoa học, chúng ta gọi hiện tượng âm điệu phát ra từ một vật bị thay đổi theo khoảng cách giữa nguồn phát âm và người nghe được gọi là “hiệu ứng Doppler”. Căn cứ vào hiện tượng này có thể kể ra nhiều hiện tượng thú vị: Nếu tốc độ xe lửa chạy nhanh hơn tốc độ truyền của sóng âm thì khi một người trên xe lửa đếm 1, 2, 3 chúng ta sẽ nghe được 3, 2, 1. Đó là vì so với 1 thì 2 truyền đến tai người nghe trước và so với 2 thì 3 lại truyền nhanh hơn.