HIỆU ỨNG DOPLER
Khi bạn đứng trên sân ga, một đoàn tàu đang chạy hướng về phía bạn, bạn sẽ nghe thấy tiếng còi tàu ngày càng vút cao lên. Khi đoàn tàu chạy về phía xa bạn sẽ nghe thấy tiếng còi tàu ngày càng thấp dần. Tuy tiếng còi tàu nghe có lúc cao, lúc thấp nhưng tần số của âm thanh do còi tàu phát ra không hề thay đổi. Hiện tượng này do nhà vật lý học người áo là Dopler phát hiện vào năm 1842 và trong vật lý học gọi là hiệu ứng Dopler.
Tại sao lại xảy ra hiệu ứng Dopler? Chúng ta biết rằng nguồn âm thanh phát ra sóng âm thanh gây chấn động màng nhĩ nên người ta mới nghe được âm thanh. Nếu trong một giây màng nhĩ nhận được số dao động càng nhiều thì âm thanh nghe được sẽ càng cao, ngược lại thì âm thanh nghe được sẽ càng thấp. Nói chung khi nguồn âm phát ra âm điệu nào thì người nghe sẽ nghe thấy âm điệu tương tự. Khi giữa người và âm có chuyển động tương đối thì tình hình sẽ khác đi. Khi đoàn tàu chuyển động hướng về phía bạn thì tiếng còi tàu sẽ gây sự chấn động lên màng nhĩ nhiều hơn trong mỗi giây nên âm thanh nghe được cao hơn; khi đoàn tàu chuyển động đi xa, trong mỗi giây màng nhĩ sẽ nhận số chấn động ngày càng ít hơn nên âm thanh nghe được sẽ thấp. Với những nhân viên đường sắt giàu kinh nghiệm chỉ cần dựa vào sự biến đổi thanh điệu của tiếng còi họ có thể ước lượng được tốc độ và phương hướng chuyển động của đoàn tàu.
Hiệu ứng Dọpler là đặc tính phổ biến của sóng, không chỉ với các sóng âm mà các sóng điện từ đều có đặc tính này. Các nhà thiên văn học lợi dụng hiệu ứng Dopler có thể tích được vận tốc chuyển động của các thiên thể nhưng ở đây người ta không thể dùng tai mà dùng các thiết bị máy móc tinh vi để đo sự thay đổi rất nhỏ tần số của các sóng điện từ phát ra từ các thiên thể xa xôi từ đó tính ra tốc độ tương đối của thiên thể với trái đất.
