多普勒效應：
物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產生變化。在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，頻率變得較高（藍移blue shift）。
在運動的波源後面時，會產生相反的效應。波長變得較長，頻率變得較低（紅移red shift）；波源的速度越高，所產生的效應越大。根據波紅（藍）移的程度，可以計算出波源循著觀測方向運動的速度。
擴展資料：
多普勒效應公式：
觀察者 (Observer) 和發射源 (Source) 的頻率關系為：?
說明：
1，?為觀察到的頻率；
2，?為發射源於該介質中的原始發射頻率；
3，為波在該介質中的行進速度；
4，為觀察者移動速度，若接近發射源則前方運算符號為 + 號, 反之則為 - 號；
5，為發射源移動速度，若接近觀察者則前方運算符號為 - 號，反之則為 + 號。
通過這個公式，我們就知道火車接近妳的時候音調變化的原因：公式中分子是聲音傳播速度和觀察者速度之和（v+v0），分母是聲音傳播速度和火車速度之差（v-vs），然後和聲源原始頻率（）進行乘法運算。
觀察者接受到的頻率比火車笛聲的原始頻率變高，所以聽到的火車鳴笛音調變高。反之，當觀察者和火車遠離的時候，分子減法運算變小，分母加法運算變大，計算得到的頻率比火車鳴笛的原始聲音頻率變低，故聽到音調變低。
參考資料：