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| Title: | Der Doppler-Effekt | |
| Description: | Der akustische Doppler-Effekt. | |
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| Author: | Christian Tummel | |
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| deutsch | ||
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Doppler-Effekt (Christian Doppler
1842)
I. Der akustische Doppler-Effekt
Beispiele/Beobachtungen:
• Eine Stimmgabel wird angeschlagen und vom Empfänger hin und weg
bewegt
→ Unterschiede in der hörbaren
Frequenz
• Ein nahender Zug, ein entfernender Zug
→ Unterschiede in der hörbaren
Frequenz
• Ein Schwimmer, der gegen und mit den Wellen schwimmt
→ höhere/niedrigere Frequenz,
der Wellen beim Empfänger
Erkenntnis:
Die Frequenz
und die Wellenlänge einer Welle ändern sich, wenn der Beobachter und
der Wellenerreger sich relativ zueinander bewegen.
(Doppler-Prinzip)
Man
unterscheidet hierbei drei Fälle:
c –
Eigengeschwindigkeit der Welle
„
= T1*c mit T1 =
1/f1 „ =
c/f1 f1 =
c/„
→
es ergeben sich keine Unterschiede zu dem Bekannten, da das Medium relativ zu W
und B in Ruhe ist auch wenn es sich bewegt
Relativgeschwindigkeit
zwischen B und Wellenzug beträgt c + v
„ = T2*(c+v) mit
T2 = 1/f2 „
=(c+v)/f2
mit „ = c/f1
c/f1 = (c+v)/f2 f2 =
f1*(c+v)/c
f2
= f1*(1+v/c)
Relativgeschwindigkeit
zwischen B und Wellenzug beträgt c - v
„ = T3*(c+v) mit
T3 = 1/f3 „
=(c+v)/f3
mit „ = c/f1
c/f1 = (c+v)/f3 f3 =
f1*(c-v)/c
f3
= f1*(1-v/c)
→
es ergeben sich neue Frequenzen, die sich von der ursprünglichen Frequenz
nur um einen Faktor unterscheidet, der von den Geschwindigkeiten der Welle und
des Beobachters abhängig ist
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