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Der Doppler Effekt

Der Doppler Effekt. Änderung von Wellenlänge und Frequenz bei bewegter Quelle, ruhendem Empfänger. Inhalt. Bewegte Quelle , ruhender Empfänger Änderung der Wellenlänge und der Frequenz. Quelle und Empfänger in Ruhe. 5. 0. 3,75. 1,25. 2,5. Zeit. Quelle. Empfänger.

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Der Doppler Effekt

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Presentation Transcript

  1. Der Doppler Effekt Änderung von Wellenlänge und Frequenz bei bewegter Quelle, ruhendem Empfänger

  2. Inhalt • BewegteQuelle, ruhender Empfänger • Änderung der Wellenlänge und der Frequenz

  3. Quelle und Empfänger in Ruhe 5 0 3,75 1,25 2,5 Zeit Quelle Empfänger

  4. Quelle und Empfänger in Ruhe 5 0 3,75 1,25 2,5 Zeit Emission der Quelle und Ankunft im Empfänger im Takt von 1,25 s

  5. Quelle und Empfänger in Ruhe 5 0 3,75 1,25 2,5 Zeit λ

  6. Quelle bewege sich mit v = cS / 2 auf den ruhenden Empfänger zu 5 0 5 0 1,25 1,25 3,75 3,75 2,5 2,5 Sende Zeit EmpfangsZeit

  7. Quelle bewegt sich mit v = cS / 2 auf den ruhenden Empfänger zu 5 0 5 0 3,75 1,25 3,75 1,25 2,5 2,5 Sende Zeit EmpfangsZeit Emission der Quelle im Takt von 1,25 s Ankunft im Empfänger im Takt von 0,625 s

  8. Quelle startet, 1. Emission 5 0 5 0 3,75 1,25 3,75 1,25 2,5 2,5 λ Sende Zeit EmpfangsZeit 1

  9. Quelle fährt, 2. Emission 5 0 5 0 3,75 1,25 3,75 1,25 2,5 2,5 λ Sende Zeit EmpfangsZeit s = v ·T 2 1 λ '

  10. Änderung der Frequenz bei ruhendem Empfänger und auf ihn zu bewegter Quelle Die Schallgeschwindigkeit cS ist unabhängig von der Bewegung der Quelle Bei Entfernung der Quelle vom ruhenden Empfänger wird das negative Vorzeichen durch ein positives ersetzt: Die Wellenlänge erhöht sich, die Frequenz erniedrigt sich Der Dopplereffekt erscheint bei allen Arten von Wellen, er verursacht z. B. die „Rotverschiebung“ des Lichts von Sternen, die sich aufgrund der Expansion des Weltalls von der Erde entfernen

  11. Zusammenfassung Sendet eine Quelle mit Frequenz fund Wellenlängeλin einem Medium mit Schallgeschwindigkeit cS , dann gilt: • Bewegt sich die Quelle mit Geschwindigkeit vauf den ruhenden Empfänger zu, dann • Verkürzt sich die Wellenlänge: λ'= λ · (1- v/cS ) [m] • Erhöht sich die Frequenz:f '= f /(1- v/cS ) [1/s] • Entfernt sich die Quelle vom ruhenden Empfänger, dann • Erhöht sich die Wellenlänge: λ'= λ · (1+ v/cS ) [m] • Erniedrigt sich die Frequenz:f '= f /(1+ v/cS ) [1/s] • Die Schallgeschwindigkeit cS ist unabhängig von der Bewegung der Quelle • Ändert sich aber -bezüglich des Empfängers- bei Bewegung des Empfängers

  12. finis 5 0 5 0 3,75 1,25 3,75 1,25 2,5 2,5 Zeit Zeit

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