Doppler-Effekt

Als Doppler-Effekt bezeichnet man die Veränderung der Frequenz von Wellen bei einer Relativbewegung zwischen Wellenerreger und Beobachter. Bei Verringerung des Abstandes zwischen Wellenerreger und Beobachter nimmt die wahrgenommene Frequenz zu, bei Vergrößerung des Abstandes nimmt sie ab.

Diesen Effekt kennt jeder von einem Auto, dass an einem vorüberfährt. Deutlich ändert sich dabei das Geräusch des Fahrzeugs.

In diesem Teilprogramm wird dieser Doppler-Effekt demonstriert.

Starten Sie die Simulation erzeugt der Sender eine Welle, deren Wellenberge bei dem Empfänger eintreffen. Stellen Sie nun eine Geschwindigkeit der Quelle ein, so treffen die Wellenberg beim Herannahen schneller ein, beim Entfernen mit größerem Abstand. Damit ist die Frequenz zuerst höher, später kleiner.

Erhöhen Sie sogar die Bewegungsgeschwindigkeit c auf einen Wert größer 1, so eilt der Sender seinen Wellen voran. Dabei entsteht eine Stoßwelle, der Machsche Kegel. Bewegt sich ein Objekt schneller als die Schallgeschwindigkeit, d.h. schneller als die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen, formen die Schallwellen diesen Kegelmantel.

Bei Überschallflugzeugen ist das Eintreffen des Machschen Kegels beim Empfänger als der unangenehme Überschallknall wahrzunehmen.