Der Doppler-Effekt
Der Doppler-Effekt tritt auf, wenn sich ein Wellensender oder -empfänger bewegt.
!
Merke
Als Doppler-Effekt bezeichnet man die zeitliche Stauchung bzw. Dehnung einer Welle bei Veränderungen des Abstands zwischen Sender und Empfänger.
Bewegt man sich auf die Welle zu, wird der nächste Wellenberg früher gemessen, als wenn man ruht. Die Wellenlänge wird also verkürzt wahrgenommen.
Genauso, wenn sich die Quelle bewegt.
i
Info
Deshalb erscheint ein heranfahrendes Auto höher zu klingen als ein wegfahrendes.
Berechnung des Doppler-Effekts
Nur der Sender bewegt sich
Zur Vereinfachung bewegt sich nur der Sender (die Quelle).
Die Formel, wenn sich die Quelle auf den Beobachter zubewegt:
$f' = f\cdot \frac{c}{c-v_q}$
Die Formel, wenn sich die Quelle vom Beobachter wegbewegt:
$f' = f\cdot \frac{c}{c+v_q}$
Nur der Beobachter bewegt sich
Wenn sich der Beobachter bewegt, gelten folgende Formeln.
Die Formel, wenn sich die der Beobachter auf die Quelle zubewegt:
$f' = f\cdot \frac{c+v_e}{c}$
Die Formel, wenn sich der Beobachter von der Quelle wegbewegt:
$f' = f\cdot \frac{c-v_e}{c}$
Dabei ist:
- $c$ die Schallgeschwindigkeit
- $v_q$ die Geschwindigkeit der Quelle
- $v_e$ die Geschwindigkeit des Empfängers