多普勒效應（Doppler Effect）是指波源與觀察者之間的相對運動導致波的頻率和波長發生變化的現象。這一效應最早由奧地利物理學家克里斯蒂安·多普勒在1842年提出，因此得名“多普勒效應”。這一現象不僅適用于聲波，還適用于光波、電磁波等各種波動形式。

當波源和觀察者之間存在相對運動時，觀察者感受到的波的頻率會發生變化。如果波源朝觀察者移動，觀察者接收到的波的頻率會增加，波長縮短；反之，如果波源遠離觀察者，觀察者接收到的波的頻率會降低，波長變長。這一現象在我們的日常生活中也很常見，比如當一輛救護車鳴笛駛過時，我們會聽到聲音的頻率在靠近時升高，遠離時降低。

多普勒效應在科學和工程技術中有廣泛的應用。在氣象學中，氣象雷達利用多普勒效應測量降雨、風速和風向，通過分析反射波的頻率變化來監測天氣情況。在醫學中，多普勒超聲技術用于測量血流速度，幫助醫生診斷心血管疾病。在天文學中，多普勒效應被用來測量恒星和星系的運動，通過觀察光譜的紅移和藍移，天文學家可以推測天體的速度和運動方向，這對于研究宇宙的膨脹具有重要意義。

多普勒效應的數學描述通常涉及波源速度、觀察者速度和波的傳播速度之間的關系。對于聲波，公式為：

$f' = f \left(\frac{v + v_o}{v + v_s}\right)$

其中，$f'$ 是觀察者接收到的頻率，$f$ 是波源發出的頻率，$v$ 是波在媒質中的傳播速度，$v_o$ 是觀察者相對于媒質的速度，$v_s$ 是波源相對于媒質的速度。對于光波和其他電磁波，多普勒效應的計算需要考慮相對論效應。

總之，多普勒效應是一種重要的物理現象，在多個領域中具有重要的應用價值。通過理解和利用這一效應，科學家和工程師能夠獲得有關物體運動、介質流動等方面的寶貴信息，從而推動科學技術的發展。