音源が動くと波長が変わる「ドップラー効果」
サイレンを鳴らした車が近づいてくるとき、通り過ぎて遠ざかるとき、それぞれ音の高さが変わります。これは「ドップラー効果」と呼ばれる現象です。展示では、音の発生源(音源)から発せられた音(音波)の広がりを模式的に示しました。
音源が音を発しながら前進すると、前方では音の波長がちぢまり、次から次へと音の波がやってきます(図1)。そのため、本来の音よりも振動数が多くなり高く聞こえます。音源が遠ざかるときは、音の波長がのびて振動数が少なくなり、本来の音よりも低く聞こえます(図2)。
音源が動いていないときは波長は変化しないので、同じ音が聞こえます。
ドップラー効果は光でもおきる
ドップラー効果は、音だけではなく光でも起きる現象です。天文学では光のドップラー効果を使って銀河の移動速度を計測します。アメリカの天文学者エドウィン・ハッブルは、銀河から届く光の波長の変化を測定し、遠方の銀河ほど速く地球から遠ざかっていることを発見しました。これが、宇宙が膨張していることの証拠となりました。