Dopplereffekt
(Kursstufe > Mechanische Wellen)
Inhaltsverzeichnis
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
Beispiel: Hupen eines fahrenden Autos
- Frequenzen eines vorbeifahrenden, hupenden Autos
- Doppler-Video eines vorbeifahrenden, hupenden Autos
