Anwendungen

Nachdem der Dopplereffekt 1842 vom Physiker Christian Doppler als Herleitung aus einem bloßen Gedankenexperiment beschrieben wurde, gingen noch einige Jahrzehnte ins Land, bis einerseits Anwendungen, wie quantitative Messungen mit Schallwellen den Effekt bestätigten und andererseits eine physikalisch korrekte Umlegung auf die Wellenform des Lichts gefunden und auch bestätigt war. Seitdem wird aber die Vorhersagbarkeit der Frequenzverschiebung bei bestimmten Geschwindigkeiten in vielen Anwendungen auch umgekehrt dafür verwendet, um Geschwindigkeiten in unterschiedlichsten Bereichen messen zu können.

Der Dopplereffekt und seine Anwendungen zum Messen von Geschwindigkeiten

Ganz besondere Bedeutung hat der Dopplereffekt für die Radartechnik: Dort werden in vielen Anwendungen die Geschwindigkeiten bewegter Objekte dadurch gemessen, dass man die Frequenzänderung eines auftreffenden und reflektierten Signals bestimmt und über die Doppler-Gleichungen damit die Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts genau bestimmen kann.

Anwendungen dafür finden sich in der Militärtechnik beim Flugradar, das auch die Annäherungsgeschwindigkeit von Objekten angeben kann, und beim Radar mit sogenannter Festzielunterdrückung. Dieses sogenannte MTI-Radar blendet über einen Doppler-Filter die Reflexionen aller unbeweglichen oder sich sehr langsam bewegenden Ziele aus und zeigt nur die sich bewegenden Ziele an. Aber auch in der Meteorologie wird bei Wetterradaren der Dopplereffekt zur Bestimmung der Rotationsgeschwindigkeiten in Tornados benutzt, darüber hinaus gibt es noch einige spezielle Anwendungen, in denen ebenfalls Anwendungen des Dopplereffekts eine Rolle spielen.

Ungeliebte Anwendung des Dopplereffektes: Radarpistolen

Ungeliebte Anwendung des Dopplereffektes: Radarpistolen

Die Geschwindigkeitsmessung im Straßenverkehr, mit sogenannten Radarpistolen, beruht ebenfalls auf dem Effekt, den Christian Doppler entdeckt hat, indem die Verschiebung des auftreffenden und reflektierten Signals gemessen und damit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt wird.

In der Medizin gibt es ebenfalls einige Anwendungen für den Dopplereffekt: Man kann damit die Blutstromgeschwindigkeit innerhalb des Körpers oder bestimmter Körperpartien bestimmen, indem man die Farbverschiebung durch den Dopplereffekt analysiert; eine der wichtigsten Anwendungen ist jedoch im Bereich der Untersuchung der Gefäße oder Herzklappen durch pW- oder cW-Doppler-Geräte in der Kardiologie.

Der Dopplereffekt wird heute vielfältig genutzt

In vielen Bereichen, von der Astronomie über die Meteorologie bis hin zur Militärtechnik und der Medizin, bildet der Dopplereffekt heute die Basis von besonders exakten Geschwindigkeitsmessungen bei bewegten Objekten. Lediglich im Bereich der Astronomie überwiegt bei sehr großen Entfernungen die Rotverschiebung des Spektrums gegenüber dem Dopplereffekt, hier können also spektroskopische Untersuchungen und Ergebnisse nicht mehr mithilfe des Dopplereffekts, sondern nur noch auf der Basis der Rotverschiebung ausgewertet werden.

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