多普勒效应实验——运动声源的频率偏移
实验原理
当声源和观察者之间有相对运动时，观察者检测到的频率会发生偏移——这就是多普勒效应。公式为：
f' = f × v / (v ± u)
其中 f' 是观察者收到的频率，f 是声源发出的频率，v 是声速（约 340 m/s），u 是声源相对观察者的速度。声源靠近时取减号，远离时取加号。
操作步骤
- 打开实验：进入"多普勒效应"实验
- 设置基准频率：在参数区填一个已知频率（比如 440 Hz——A 音）
- 手持声源：用另一台手机播放固定频率的声音（比如用 phyphox 自己的音调生成器）
- 快速移动：让声源以尽量恒定的速度在麦克风前经过（比如从左往右快速挥动）
- 观察：phyphox 会实时显示检测到的频率随时间变化
如何解读结果
理想情况下，频率-时间曲线应该在声源经过的瞬间从高频率（靠近）平滑过渡到低频率（远离）。频率变化的幅度和速度直接反映声源运动的速度。
可以反过来做——根据频率偏移量算出声源的速度，再和实际速度（用尺子和秒表手动测的）对比，验证多普勒公式。
进阶：两个麦克风
如果有两台设备，把它们固定在同一位置（麦克风并排放），让声源在两者中间穿过。两个麦克风检测到的频率变化时间差可以用来精确定位声源的运动轨迹——这就是被动声纳的基本原理。