救護車的聲音為什麼會改變?用 Scratch 揭開多普勒效應的秘密
逐工攏咧做實驗,我係科學教練桑子研。
逐家好!毋知恁有無這款經驗:行佇路裡中心,看著救護車「鳴〜鳴〜」按面頭前駛過去,結果車拄仔經過的一瞬間,彼個聲調竟然「哐」一聲變甲真低?
這款神奇的現象,咱科學上叫作「ドップラー効果」(Doppler effect)。雖然名聽起來真有學問,但原理其實無難。簡單講,聲的本質就係「波」,當發出聲的物品或者咱家己咧振動的時,這款「聲波」就會予人弄到縮短或者是搝長,變甲真有活力!
今仔日,我想欲用五感體驗的方式,紹介一寡教材佮模擬器,予逐家一眼就看出到底是按怎變化的。若是想欲看實際做的實驗,嘛會使參考下面這篇文章:
生活中的聲!對火車聽過路口的警報聲
ドップラー効果其實就佇咱的身軀邊。比方講,坐火車或者是企佇路邊看火車飆過去,攏係上好的觀察機會。咱先來看這段影片,比較一下企佇火車外口佮坐佇火車入面聽到的過路口警報聲,你就會發現音調的變化真明顯,一聽就知!
發聲物若咧振動,波會變按怎?圖解予你知
到底是按怎會有ドップラー効果咧?為著解開這個謎題,我用 Scratch 寫了一個教材。首先,咱來看「音源」(發出聲的物件)家己咧振動的情況。想像救護車一邊駛、一邊傳出聲波,咱對天頂看落去的剖面圖係按怎。點下面的連結或者是視窗,會使家己動手玩看覓喔!
假使音源企咧無動,波的闊度(波長)前後攏會平長。

但是,若是音源向左邊振動咧?因為音源會追家己發出的波,所以進前的波會予人「噗」一下擠甲真短;相反的,後面的波會予人放予離離,變甲真長。
波若變短,聽起來音調就會變高;波若變長,音調就會變低。這就是為按怎救護車離開咱愈遠,聲聽起來就愈低的緣故。

相反的,向右邊振動的時,波長變短,音調變高的感覺嘛真清楚。

用講的或者是看死圖可能真歹理解,但做成動畫,保證你一看就通!
若是換咱家己咧振動咧?觀察者的角度
另外一個逐家卡難理解的,就是「聽的人(觀察者)家己咧振動」的情況。這个時陣,空氣中傳播的波長其實無變,但為按怎聲聽起來嘛會變咧?
答案就是「每一秒鐘收到的波的數量」變去了!為著這个,我嘛做了一個模擬器,逐家來試看覓。
YouTube 頂面嘛有影片:

假使咱企咧無動,假設一秒鐘收到 5 個聲波。

但是,若是咱主動向聲源衝過去,咱就會接連接收到對面來的波,同款的時間內可能會收到 8 個波。收到的波愈濟,振動頻率就愈高,所以聽起來音調就會變高。
這就親像佇海邊,你企咧無動,波浪一陣一陣來;但若是你向海湧泅過去,波浪挵到你身軀的次數就會變濟,就是這款感覺!
歡迎老師教學或自修使用!
這套教材我設計甲真方便,老師上課講解或者是家己看攏真好用。速度設定嘛有「靜止」、「向右」佮「向左」三種模式,點一下就換。物理這款物件,若是只看公式會覺甲真虛,但若是有這款視覺化的工具,保證你會「喔~原來係按呢!」
聯絡與合作
予科學的趣味變甲親近生活!遮有真濟佇厝內就能做的趣味實驗佮撇步。歡迎逐家周全搜看覓!
・科學靈感簿出書囉!詳情請看遮
・關於經營者桑子研,請看遮
・各種合作邀約(寫作、演講、實驗教室、電視監修等)請點遮
・最新的文章消息,攏佇 X (Twitter) 喔!
科學靈感頻道 實驗影片放送中!
7月のイチオシ実験!
夏でプシュッと爽やか実験!

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
-
時速200kmで走るランボルギーニが、長さ12mのテーブルクロスを一瞬で引き抜く——そんな常識破りの実験が、ふたたびテレビの世界で大きな話題になりました。しかも今回は「視聴者が選ぶワクワク実験ランキング」で、なんと堂々の第1位を獲得したのです。Tverでまだ見ることができるのでぜひご覧ください。

- 7月18日(土) 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 12月26日(土) ナリカサイエンスアカデミー(教員向け実験講習会)開催
書籍のお知らせ
- 7月16日発売 『高校入試 分解問題集 理科』(学研)…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。

- 『大人のための高校物理復習帳』(講談社)…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり6刷となりました(2026/02/01)

- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』(学研)… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

各種SNS(更新情報をお届け!)
【日本語】X(Twitter)/instagram/Facebook 【英語】BlueSky/Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ!授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中!AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
- 「中和」誕生的魔法白濁——石灰水與二氧化碳意想不到的化學反應
- 水桶與水管秒變手機實驗室!用共鳴原理測出聲音的波長(空氣柱共鳴實驗)
- 胃為什麼不會把自己消化掉?170年前的意外爆炸告訴我們的秘密(影片「人體消化的奧妙」)
- 大樓竟是這樣對抗地震的!從土壤液化到防搖水槽,一次看懂【日本科學未來館】
- 看見看不見的電流!線圈引發的神秘相位差之謎
- 出拳次數和傷害不一樣!用拳擊理解貝克勒與西弗
- 倒入水後正方體現身!光與色彩「減法混色」的魔法——CMY水立方
- 讓保麗龍懸浮空中!用克拉尼管「看見聲音真面目」的神奇裝置
- 關掉開關也停不下來!用感測器捕捉線圈電氣振盪的真相(EasySense V-Hub)











