サイレンを鳴らしながら移動する救急車や消防車とすれ違うときに、すれ違う前後でサイレンの音が、高い音から低い音へ変化して聞こえると思います。
なぜ、移動する物体から出ている音の高さは、変化して聞こえるのでしょうか。
停止している救急車のサイレンの音は、音源であるサイレンの位置から全ての方向へ均一に広がっていきます。そのため、救急車の周りのどの場所でも、同じ波長の音が聞こえます。波長が同じであれば、振動数も同じであるため、聞こえる音の高さはどの場所でも変わりません。
しかし、救急車が一定の速さで近付いてくるときは、過去に出した音に追いつく形で音源が移動するので、音の振動の間隔が狭くなり、音源が出ている音の波長よりも聞こえる音の波長が短く振動数が多くなるため、音が高く聞こえます。音源が遠ざかる場合にはこの逆で、音の振動の間隔が広くなり、波長が長く振動数は少なくなるため、音は低く聞こえます。
このように、移動する音源から出る音の高さが変化して聞こえる現象のことを「ドップラー効果」といいます。音の高さが変化する度合いは、音源の移動する速さで決まります。
日本成人病予防協会 総務省認証 学術刊行物より