Dopplereffekt: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 27. November 2014, 16:49 Uhr

(Kursstufe > Mechanische Wellen)

Schallmauer

• Video eines Feuerwehrautos ("Fire Engine siren demonstrates the Doppler Effect" von "davidrobert2007" auf youtube)
• Video eines vorbeifahrenden, hupenden Autos. ("Example of Doppler Shift using car horn" von "hherhold" auf youtube)
• Video über das "Durchbrechen der Schallmauer" bei Flugzeuegn und anderem. ("Sonic Boom" von "sciencemadefun" auf youtube)

Definition

- Unter dem Dopplereffekt versteht man die Frequenzänderung jeglicher Wellen, bei dem die Quelle und der Beobachter sich relativ zueinander bewegen.

Entdeckung

- 1842 von Christian Doppler durch Sternenbeobachtung - österreichischer Physiker & Mathematiker - Lebensdaten: 1803 – 1853

Frequenzverschiebung beim Dopplereffekt

Zwei Fälle unterscheiden: Quelle und Beobachter voneinander weg bewegen und Quelle und Beobachter aufeinander zu bewegen

- Nähern sich Beobachter und Quelle: Frequenzerhöhung beim Beobachter - Entfernen sich Beobachter und Quelle: Frequenzverringerung beim Beobachter

Erklärung für aufeinander zu bewegende Objekte:

- Später abgesendeten Wellenfronten haben einen kürzeren Weg zum Beobachter, weil Quelle und Beobachter sich kontinuierlich aufeinander zu bewegen. --> Wellenlänge der später abgesendeten Wellen wird kürzer --> Frequenz wird höher

Erklärung für voneinander weg bewegende Objekte:

- Später abgesendeten Wellenfronten haben einen längeren Weg zum Beobachter, weil Quelle und Beobachter sich kontinuierlich voneinander weg bewegen. --> Wellenlänge der später abgesendeten Wellen wird länger --> Frequenz wird tiefer

Animationen zur Verdeutlichung

• Animation 1

• Animation 2

Versuch: Geschwindigkeitsbestimmung eines fahrenden Autos

Aufbau

Doppler-Video eines vorbeifahrenden, hupenden Autos.

Messung

Gemessene Frequenzanalsen der Hupe

Links

• Dopplereffekt anhören
• Dopplereffekt erklärt
• Dopplereffekt, Machkegel und Überschall