Was ist der Doppler-Effekt?

Der Doppler-Effekt ist die Frequenzänderung einer Welle (Schall oder Licht) aufgrund der Bewegung der Quelle oder des Beobachters. Die Frequenz (und damit die Tonhöhe) eines Tons erscheint höher, wenn sich die Quelle dem Hörer nähert, und niedriger, wenn sich die Quelle von ihm entfernt.

Es ist dem Doppler-Effekt zu verdanken, dass das Pfeifen eines Zuges schriller erscheint, wenn er sich einem Zuhörer nähert, als wenn er sich von ihm entfernt.

Der Doppler-Effekt ist in der Astronomie sehr nützlich. Es kann verwendet werden, um herauszufinden, ob ein Stern auf uns zukommt oder sich von uns entfernt. Wenn sich ein Stern von uns entfernt, erscheint das vom Stern emittierte Licht rot (rotes Licht hat eine niedrigere Frequenz als andere Farben). Die Tatsache, dass das von den Sternen entfernter Galaxien emittierte Licht von der Erde aus eine Rotverschiebung erleidet, bedeutet, dass diese Galaxien sich von unserer Galaxie entfernen. Dies ist der Hauptbeweis für die Hypothese der Expansion des Universums.

Der Doppler-Effekt kann auch verwendet werden, um die Rotation eines Sterns, zB der Sonne, zu erkennen oder sogar zu messen.

Der Dopplereffekt ist definiert als die scheinbare Änderung der Tonhöhe der Quelle, die durch die relative Bewegung zwischen der Quelle und dem Beobachter verursacht wird. Wenn sich die Schallquelle dem ruhenden Beobachter nähert, ist der Effekt eine Verkürzung der Wellenlänge, da die Quelle folgt, nachdem sich die Wellen dem ruhenden Beobachter nähern. Als Ergebnis nimmt die Schallfrequenz offensichtlich zu. Bewegt sich der Betrachter auf die stationäre Quelle zu, nimmt die Tonhöhe scheinbar zu. Wenn sich Beobachter und Quelle voneinander entfernen, nimmt die Frequenz der Schallwellen ab. Bewegen sich dagegen sowohl der Beobachter als auch die Quelle aufeinander zu, nimmt die Frequenz anscheinend zu.

Wenn sich zum Beispiel eine Krankenwagensirene nähert, ist die Frequenz hoch, im Moment ihres Vorbeifahrens bleibt sie gleich, aber während einer Rezession wird die Frequenz niedriger.