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Physik, 8 Akustik - Dopplereffekt |
Übersicht
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 Der
Krankenwagen, der einer Person vorbeifährt, der Rennwagen im Fernsehen: sie alle erzeugen den
typischen Verlauf von einem hohem zum tiefen Ton. Wer sich nicht erinnern kann:
hier eine Hörprobe: carhorn.wav
Diesen nach seinem
Entdecker (Christian Doppler) benannten
Dopplereffekt hört man, wenn sich eine Schallquelle und Zuhörer
zueinander bewegen. Nähern sich Schallquelle und Zuhörer einander an, so
hört man einen höheren Ton. Bewegt sie sich voneinander weg, so hört
man einen tieferen Ton. |
 Bei einem ruhendem Sender
beträgt der Abstand zwischen den Wellenfronten immer genau eine
Wellenlänge l. Bewegt sich der Sender
jedoch mit v0 auf Beobachter zu, so verkürzt sich dieser Abstand, da der Sender sich
zur gleichen Zeit (Periodendauer T) um v0T
fortbewegt hat. Es gilt:
lBeobachter=lSender-v0T
Fährt er weg so gilt:
lBeobachter=lSender+v0T |
Java Applet 1: Der Dopplereffekt
Ein Notarztwagen fährt mit eingeschaltetem Martinshorn an einer Person vorbei, die an der Straße steht.
Der Notarztwagen ist somit ein bewegter Sender. Dieser gibt im
entsprechend seiner Tonlage Schallwellen ab. Achte darauf, ob die
Wellenfronten im selben Rhythmus bei Zuhörer (Person) ankommen.
Wie ist die Situation, nachdem
der Wagen an der Person vorbeigefahren ist? Ändert sich der Rhythmus?
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Bemerkung:
In einer Hinsicht ist dieses Applet ausgesprochen unrealistisch:
Damit der Doppler-Effekt deutlich zu erkennen ist, laufen die Schallwellen hier viel langsamer als in Wirklichkeit.
Die Copyrights für dieses
Applet liegen bei URL: http://home.a-city.de/walter.fendt/phd/doppler.htm
© Walter Fendt, 25. Februar 1998
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Java Applet 2:
Hier habt ihr die Möglichkeit
die Geschwindigkeit der sich bewegenden Schallquelle selber einzugeben.
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Für unsere Zwecke reicht die klassische (classic)
Sichtweise. Das Applet kann auch die Zeitdehnung (relativistic) mit
einberechnen, dies führt für unsere Zwecke allerdings zu weit.
Der Zahlenwert 1.0 meint hierbei, dass sich der
Sender exakt mit Schallgeschwindigkeit bewegt. Werte kleiner als 1 sind also
langsamer und Werte größer 1 dementsprechend schneller als die
Schallgeschwindigkeit.
Die Copyright für dieses
Applet liegen bei: 
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Aufgaben
 Für welche Geschwindigkeit
des Senders ergibt sich folgendes Bild?
Man sagt, ein schnelles Flugzeug
durchbricht die Schallmauer. Was könnte damit physikalisch gemeint sein? |
 Das
Bild zeigt die Kreiswellen, welche beim "Steine-Flitschen" auf einer
Wasseroberfläche entstehen. Wie ist hier das Verhältnis von
Erregerfrequenz und Ausbreitungsgeschwindigkeit? |
letzte Änderung: 29.4.2005
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