为什么火车开近时，汽笛声是尖的;开远后就变成了低音

自然界有各种各样的声音，有高音有低音，它们可以组成优美动听的音乐，也可以组成刺耳的噪音。有的可以用来作为讯号，象上课的铃声、汽车的喇叭声、轮船和火车的汽笛声……

有经验的铁路工作人员，根据汽笛声就可以区别出火车是开来还是开去，快还是慢。火车驶来时，汽笛声比停驶时要尖些，，也就是说音调要高些；开过以后，汽笛声变得比停驶时还低，也就是说音调要低些。

这是什么缘故呢？

声音的形成，首先是由发声体的振动，然后在它四周的空气中形成了一会疏一会密的声波，这种声波以一定速度传到人的耳朵里，使耳膜随着它同样地振动起来，这样我们就听到了声音。

耳膜每秒钟振动的次数多，人就感到音调高;耳膜每秒钟振动的次数少，人就感到音调低。照这样说来，发声体发什么音调，我们也应当听到同样的音调了。为什么火车汽笛发出来的音调是一定的，而我们听起来却有时高、有时低呢？

问题的关键在于火车在作怎样的运动。本来汽笛发出的声波中的“疏”、“密”是按一定距离排列的，可是当火车向你开来时，它把空气中声波的“疏”和“密”压得更紧了，“疏”、“密”的间隔更近了，因此耳膜的振动加快了，听到的音调也高了。当火车离开你开走时，它把空气中声波的“疏”和“密”拉开了，耳膜的振动减慢了，听到的音调也就变低了。火车的速度越大，音调的变化也越大。天天和铁路运输以及火车打交道的铁路员工，有了这方面的丰富实际经验，他们就能从汽笛声调的变化，估计出车子的快慢和行驶的方向了。

在科学上，我们把这种听到的音调，和发音体音调不同的现象，称为“多普勒效应”。

根据“多普勒效应”还可以推出更有趣的现象：如果火车开来的速度比声波传播的速度还要快，那么，当火车上的人在唱1一2—3时，我们听到的将是3—2—1。那是由于2比1先传到人耳，3又将比2先传到人耳的缘故。