Der Dopplereffekt

Als Dopplereffekt wird ein physikalischer Effekt bezeichnet, bei dem sich die Wellenlänge eines Signals ändert, wenn sich Sender und/oder Empfänger bewegen. Der Dopplereffekt erhielt seinen Namen nach dem österreichischen Physiker Christian Doppler, der in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts auf den, nach ihm benannten Effekt, bei Doppelsternsystemen hinwies.

Wie zeigt sich der Dopplereffekt?

Jedes Signal, das von einer Quelle ausgehend den Empfänger erreicht, besteht aus Wellen. Es spielt keine Rolle, ob es sich dabei um Schallwellen oder Lichtwellen handelt. Der Abstand zwischen den Scheitelpunkten dieser Wellen heißt Wellenlänge oder auch Frequenz. Wenn sich Sender und Empfänger aufeinander zu bewegen, wird die Wellenlänge scheinbar verkürzt. Entfernen sich die beiden voneinander, vergrößert sich die Wellenlänge. Dieser Vorgang wird Dopplereffekt genannt.

Der Effekt ist jedoch nur ein scheinbarer Vorgang, der durch die Bewegung von Signalquelle und Empfänger hervorgerufen wird. Für außenstehende Beobachter bleibt die Wellenlänge unverändert. Ein Beispiel für den Dopplereffekt im Alltag ist beispielsweise, bei bewegten Objekten mit Signalquellen zu beobachten, die Schallwellen ausstrahlen. Das sind meist Einsatzfahrzeuge mit Sondersignal. So lange das Auto auf den Beobachter zufährt, steigt die Tonhöhe des Signals an. Sobald der Wagen am Passanten vorbeigefahren ist, sinkt die Tonhöhe dagegen ab.

Der Dopplereffekt beschreibt die Veränderung von Wellenlängen bei bewegten Signalquellen

Der Dopplereffekt beschreibt die Veränderung von Wellenlängen bei bewegten Signalquellen

Bei Lichtwellen äußert sich der Dopplereffekt in einer Verschiebung der Frequenz und damit der Farbe des Lichts. Entfernen sich Signalquelle und Beobachter voneinander, kommt es zu einer Rotverschiebung, weil die Wellenlänge zunimmt, bei Annäherung zu einer Verschiebung zum blauen Ende des Spektrums, weil sie verkürzt wird. In der Astronomie ist der Dopplereffekt in Form der Rotverschiebung bekannt. Mit ihrer Messung wurde bewiesen, dass sich das Weltall seit dem Urknall immer weiter ausdehnt. Weil sich dadurch die einzelnen astronomischen Objekte immer weiter voneinander entfernen, kommt es zu besagter Rotverschiebung. Der Dopplereffekt wird von Astronomen zur Messung von Entfernung oder Geschwindigkeit weit entfernter Objekte verwendet.

Wozu wird der Dopplereffekt genutzt?

In der Praxis gibt es verschiedene Anwendungen. Er dient z. B. zur Messung von Entfernung und Geschwindigkeit von bewegten Objekten. Die berühmt-berüchtigte Radarfalle beruht zum Beispiel auf dem oben genannten physikalischen Effekt. Auch die verschiedensten Radarsysteme, vom Wetterradar bis zur Radarerfassung von Flugobjekten in der zivilen und militärischen Luftfahrt, nutzen den Dopplereffekt.

Video: Der Dopplereffekt erklärt



Bildquelle: chrisharvey@fotolia.com


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