Почему тон сирены меняется?

При приближении волны «сжимаются» (λ уменьшается, f растёт). При удалении — растягиваются (λ растёт, f падает).

Как используется в астрономии?

По красному смещению линий спектра определяют, что галактики удаляются (расширение Вселенной). По синему — приближаются.

Эффект Доплера

Эффект Доплера: изменение частоты волны при движении источника или приёмника. Формула для звука.

ПродвинутыйЕГЭВУЗ

Формула

Альтернативные формы:

Обозначения

Символ	Величина	Единица СИ
f_prime	наблюдаемая частота Частота, воспринимаемая приёмником	$Гц$
f	частота источника Собственная частота источника	$Гц$
v	скорость волны Скорость волны в среде	$\frac{м}{с}$
v_ist	скорость источника Скорость источника	$\frac{м}{с}$
v_pr	скорость приёмника Скорость приёмника	$\frac{м}{с}$

Калькулятор

Найти:

частота источника (f), Гц

скорость волны (v), м/с

скорость источника (v_ist), м/с

скорость приёмника (v_pr), м/с

Пояснение

Эффект Доплера: при сближении источника и приёмника частота увеличивается, при удалении — уменьшается. Для звука: f' = f(v ± v_пр)/(v ∓ v_ист). Верхние знаки при сближении, нижние — при удалении. Для света: Δλ/λ ≈ v/c (красное/синее смещение).

Пример расчёта

Сирена машины скорой помощи

Машина с сиреной (500 Гц) движется к вам со скоростью 40 м/с. Скорость звука 340 м/с. Какую частоту вы слышите?

Дано:

f = 500 Гц

v = 340 м/с

v_ist = 40 м/с

v_pr = 0 м/с