Der Doppler Effekt Änderung von Schallgeschwindigkeit und Frequenz bei bewegtem Empfänger, ruhender Quelle.

Präsentation zum Thema: "Der Doppler Effekt Änderung von Schallgeschwindigkeit und Frequenz bei bewegtem Empfänger, ruhender Quelle."—  Präsentation transkript:

1 Der Doppler Effekt Änderung von Schallgeschwindigkeit und Frequenz bei bewegtem Empfänger, ruhender Quelle

2 Inhalt Bewegter Empfänger, ruhende Quelle
Änderung der Schallgeschwindigkeit und der Frequenz bezüglich des Empfängers

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

4 Quelle und Empfänger in Ruhe
5 3,75 1,25 2,5 Zeit λ cS = λ · f 1 m/s Schallgeschwindigkeit λ 1 m Wellenlänge f = 1 / T 1 1/s Frequenz, Periode T [s]

5 Der Empfänger bewege sich mit v = cS / 2 auf die ruhende Quelle zu
5 5 1,25 1,25 3,75 3,75 2,5 2,5 Sende Zeit EmpfangsZeit Emission der Quelle im Takt von 1,25 s Ankunft im Empfänger im Takt von 0,833 s

6 Empfänger bewege sich mit v = cS / 2 auf die ruhende Quelle zu
5 5 1,25 1,25 3,75 3,75 2,5 2,5 Sende Zeit EmpfangsZeit Dem Empfänger nähert sich die Welle mit der Geschwindigkeit v' = cs + v

7 Empfänger bewege sich mit v = cS / 2 auf die ruhende Quelle zu
5 5 1,25 1,25 3,75 3,75 2,5 2,5 Sende Zeit EmpfangsZeit T ' = λ / c ' 1 s Periode der Welle am Empfänger T = λ / c Periode der Welle am Sender

8 ( λ / T‘ ) / ( T/ λ ) = T/ T‘ = c' / cs
Änderung der Frequenz bei ruhender Quelle und auf sie zu bewegtem Empfänger ( λ / T‘ ) / ( T/ λ ) = T/ T‘ = c' / cs 1 Quotient der Perioden an Sender und Empfänger f ' / f = ( cs + v ) / cs Quotient der Frequenzen an Sender und Empfänger f ' / f = 1 + v / cs Die Wellenlängen verhalten sich umgekehrt zu den Frequenzen f ' = f · ( 1 + v / cs ) 1 1/s Erhöhte Frequenz am Empfänger Die Wellenlänge bleibt konstant, es ändert sich die Schallgeschwindigkeit in Bezug zum Empfänger. Folge: bei Bewegung des Empfängers in Richtung der ruhenden Quelle erhöht sich die Frequenz Bei Entfernung des Empfängers von der ruhenden Quelle wird das positive Vorzeichen der Geschwindigkeit v durch ein negatives ersetzt: Die Frequenz erniedrigt sich

9 Zusammenfassung Sendet eine Quelle mit Frequenz f und Wellenlänge λ in einem Medium mit Schallgeschwindigkeit cS , dann gilt: Bewegt sich der Empfänger mit Geschwindigkeit v auf die ruhende Quelle zu, dann nähert sich die Welle dem Empfänger mit Geschwindigkeit: c' = cs + v [m/s] Dadurch erhöht sich die Frequenz: f ' = f · ( 1 + v/cS ) [1/s] Entfernt sich der Empfänger mit Geschwindigkeit v von der ruhenden Quelle, dann nähert sich die Welle dem Empfänger mit Geschwindigkeit: c' = cs - v [m/s] Dadurch erniedrigt sich die Frequenz: f ' = f · ( 1 - v/cS ) [1/s]

10 Sende Zeit EmpfangsZeit
finis 5 5 1,25 1,25 3,75 3,75 2,5 2,5 Sende Zeit EmpfangsZeit Dem Empfänger nähert sich die Welle mit der Geschwindigkeit v' = cs + v