什么是声——无所不在的声波：声音是怎样传播的（11）

火车的笛声声调为什么会变——多普勒效应

我们站在铁路旁边，如果有一列飞驶的火车正好鸣笛开过，我们可以注意到，当火车向我们开过来的时候，声调很高，经过我们面前后声调一下子降低。这个现象把它叫多普勒效应。

如果运动中的物体不发声，而是有一个声波传向运动物体，再由运动物体把声反射或散射回来，固定的接收点收到的声波频率也会有多普勒频移，和运动体发声的情况一样。用声呐探测在运动中的潜艇，鱼雷，或海流时就会有这种情况。在医学超声中测量血流速度，也是利用多普勒原理。

如果物体运动的速度比声速快又该怎样呢?我们可以看一下图。从图上可以看出声波始终不能跑出以运动体为顶点的锥体，这样产生的声波叫冲击波。冲击波是很强烈的波。冲击波有很大的力量，一颗子弹打到蜡烛的火焰时，冲击波能把火焰都推歪了。

怎么会有白头浪

在海边，大家都看到，波浪在远处较小，愈接近岸边，浪愈高，最后出现白头浪。这个原因就在于海边，海水深度愈靠岸边愈浅。波浪的运动速度，与海深有关系。海深愈浅，波浪速度愈慢，波浪高的地方，即接近波峰处，由于海深加波高，显得深度大，就跑得快。波谷地方，深度相当于海深减波谷深度，显得深度浅，就跑得慢。一快一慢，波浪就不是正弦形状，而成锯齿形状，锯齿尖的地方水留不住，就翻转过来，打在海水上出现泡抹，这就是白头浪。

声波的非线性声波也有这种现象。声传播速度与气体压力成正比，压缩的峰值处的压力就比别处压力大。所以压力峰值附近质点运动速度也比较快，同样，压力小的地方质点运动速度就比较慢，快的愈快，慢的愈慢，声波的压力变化也变成锯齿形，这就是声的非线性现象。