도플러 효과가 무엇인지 설명해 주세요.

Question

구급차나 경찰차가 사이렌을 울리며 나에게 다가올 때는 소리가 높게(고음) 들리다가, 내 앞을 지나쳐 멀어질 때는 소리가 낮게(저음) 들리는 현상을 겪습니다. 파동의 발생원이 관찰자에 대해 이동할 때 파장이 압축되거나 늘어나 진동수가 변하는 도플러 효과를 바탕으로 이 현상을 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

도플러 효과는 소리를 내는 물체가 움직일 때 파장이 눌리거나 늘어나 소릭 높낮이가 달라지는 현상이에요.

소리는 공기가 촘촘해졌다 벌어지는 파동으로 퍼져요. 이 간격이 좁으면 높은소리가 나고, 넓으면 낮은 소리로 들리죠. 구급차가 다가올때는 차가 자기가 낸 소리를 뒤쫒아 오는 모양이기 때문에 바짝 눌려 촘촘해지고, 이때는 그럼 높은 소리로 들리는거죠.

반대로 멀어질 때는 차가 소리에서 도망치듯 멀어지는 셈이라 파동이 늘어나 벌어지게 되죠. 이러면 낮은 소리로 들리구요 :)

Answer 2

안녕하세요. 신광현 전문가입니다.

도플러 효과는 움직이는 사이렌 소리가 가까워질 때 높게, 멀어질 때 낮게 들리는 현상입니다.

쉽게 말하면, 소리가 물결처럼 앞으로 퍼져 나가는데, 구급차가 나에게 다가오면 앞쪽 물결이 꽉 눌려서 더 자주 내 귀에 도착합니다. 그래서 소리가 더 높은 음처럼 들립니다. 반대로 지나가서 멀어지면 물결이 늘어나서 도착 간격이 길어지고, 그래서 더 낮은 음처럼 들립니다.

즉, 소리의 빠르기가 바뀌는 게 아니라, 소리가 내 귀에 들어오는 간격이 바뀌는 겁니다. 가까워지면 간격이 좁아져 고음, 멀어지면 간격이 넓어져 저음이 되는 거예요.