声音是一种波。在声波传播的过程中，已被扰动的空气和未被扰动的空气之间有一个分界面，我们把这个分界面叫做波阵面。如果声源是静止的，波阵面就是一个向外扩展的球面，在竖直剖面上是一个圆。如果声源是运动的，而且声源的运动速度超过了声速，尽管每个时刻声源依然向外发出圆形的波，但这些圆形波却聚集成了直线形的波阵面，也就是波阵面不再是圆形的了。这时，就会产生称为音暴的奇异的声学现象。
超音速飞机在飞行中产生音暴
飞机作超音速飞行时，机头、机翼、机尾等处都会引起周围空气发生急剧的压力变化，产生强烈的前激波和后激波，这两种声波的强度都很大。当前激波经过时，空气压力突然增高，随后，压力平稳下降，以至降到大气压以下。接着，当后激波经过时，压力又突然上升，并逐渐恢复到大气压力。前后两个激波经过的时间间隔约为0.12~0.22秒钟。如果飞机的飞行高度不太高，我们就可以在激波经过的瞬间，听到好似晴天霹雳的雷声或像炮弹爆炸的声音，这就是超音速飞机飞行时产生的所谓音暴。由于有前后两个激波，所以我们能够听到短促而猛烈的两声音暴。
音暴与飞行高度和速度有关。在同样飞行速度下，飞行高度越低，地面受激波的影响就越强，反之就弱。同样，在高度相等时，飞行速度越大，激波越强，反之就小。如果在低空做超音速飞行时，产生的音暴甚至能将建筑物震塌。因此，在一般情况下，飞机做超音速飞行，应不低于规定高度，这样可以减弱对地面的影响。多普勒效应多普勒是19世纪奥地利著名物理学家。1842年，他发现了一种奇妙的现象：如果一个发声物体相对人们发生运动，那么人们听到的声音的音调就会和静止时不同：接近时音调升高，远离时音调降低。这种现象后人称为多普勒效应。
多普勒效应在我们日常生活中不难观察到。前面讲到的当一列火车鸣叫着汽笛从我们身边飞驰而过的时候，大家都会有一个明显的感觉：列车由远而近，笛声越来越尖；列车由近而远，笛声又逐渐低沉下去。这就是一种多普勒效应。在战场上，当空中炮弹飞来时，人们听到炮弹飞行的声音音调逐渐复高；而当炮弹掠过头顶飞过去以后，炮弹飞行的声音音调就渐渐降低。这也是一种多普勒效应。
多普勒效应的产生并不奇怪。我们说过，人耳听到的声音的音调，是由声源（振动物体）的振动频率决定的。这是就声源相对人静止不动的情况而言的。这时，声源每秒钟振动多少次，它每秒钟就发出多少个声波，当然人耳就接收到多少个声波，人耳鼓膜的振动频率与声源的振动频率相同。可是，当声源相对人运动时，情况就不同了。如果声源以某种速度向人靠近，这时声源每秒钟的振动次数（频率）仍不变，它每秒钟发出的声波个数也不变，但因波源与人的距离逐渐缩短，波与波之间挤在了一起，因此，每秒钟传进人耳的声波个数却增加了，即人耳鼓膜的振动频率增大了，所以听到的声音音调就要提高了。反之，声源若以某种速度离人而去，则人耳每秒钟接收到的声波个数就会减少，所以听到的声音音调自然就要降低了。这就是多普勒效应产生的原因。声源的运动速度越大，它所产生的多普勒效应也就越显著。有经验的铁路工人，根据火车汽笛音调的变化，能够知道火车运动的快慢和方向；久经沙场的老兵，在战场上根据炮弹飞行时音调的变化，能够判断其危险性。他们实际上就是应用了多普勒效应。
从以上分析我们还可看出，多普勒效应的实质，就是观测者（人或仪器）所接收的声波的频率，随着声源的运动而改变：静止时，它等于声源的频率；运动时，要高于或低于声源的频率；运动速度越大，这种变化也就越大。很显然，由于声源运动所带来的观测者接收的声波频率的变化，也就为人们研究声源的运动提供了依据。正是利用这一点，科学家为多普勒效应找到了广泛的用武之地。例如，现代舰艇为了探索水下目标（潜水艇、海礁等），都安装了回声探测仪器，通过向水下发射声波信号和接收从目标反射回来的回声信号来确定目标的存在及其距离。如果在探测仪器上再加装上一套装置，用来检测回声频率的变化，就能知道目标是否运动以及如何运动；并且根据频率变化的大小，还能推算出目标运动的速度。又如，医学上近年出现了利用多普勒效应的诊断仪器，它通过声波在体内运动器官（如心脏等）反射回来的回声频率的改变来探测人体内脏器官因病变引起的运动异常情况。
其实，自然界中不仅声波在传播中能产生多普勒效应，其他形式的波在传播中也存在多普勒效应。例如，很早天文学家就发现，从遥远的星球发来的光波的频率，都小于地球上静止的同种光源的频率，却一直得不到科学的解释。后来人们通过深入研究才知道，这是由于星球运动产生的光波多普勒效应造成的。它表明宇宙间的一切星体都在远离地球而去，即所谓“宇宙在不断地膨胀”。人们根据星球频率改变量的大小，还推算出了星球远离地球时的运动速度。此外，人造地球卫星在天空中的运动速度，也是利用多普勒效应测出来的。
多普勒彩超
声波的多普勒效应也可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超。彩超简单地说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒，首先说说超声频移诊断法，即D超，此法应用多普勒效应原理，当声源与接收体（探头和反射体）之间有相对运动时，回声的频率有所改变，此种频率的变化称之为频移，D超包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。彩超一般是用自相关技术进行多普勒信号处理，把自相关技术获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上，即形成彩色多普勒超声血流图像。由此可见，彩超既具有二维超声结构图像的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息，实际应用受到了广泛的重视和欢迎，在临床上被誉为“非创伤性血管造影”。
