多普勒效应产生原因的定量分析：

设u表示波源相对介质的速度，v表示观察者相对介质的速度，V表示波的传播速度．f和f'分别表示波源频率和观察者接收到的频率。
(1)波源和观察者相对介质都不动，单位时间内波源振动f次，波传播距离在数值上等于V，即发出的波分布在长度V上，共有f个波长，观察者接收到的频率是单位时间内通过观察者的完全波数，故即接收到的频率等于波源的频率。如图甲所示。
(2)波源相对介质不动，而观察者向波源运动，则渡相对观察者的速度为,根据公式知即接收到的频率增加为波源频率的倍一同理可知，观察者远离波源运动，观察者接收到的频率为如图乙所示。
(3)观察者静止，波源以速度u向观察者运动，波速V与波源的运动无关，但波长被压缩为故观察者接收到的频率即观察者接收到的频率增大，反之，若波源远离观察者时，观察者接收到的频率减小。如图丙所示。