Aufgaben:Aufgabe 1.4Z: Zum Dopplereffekt: Unterschied zwischen den Versionen
Aus LNTwww
| Zeile 2: | Zeile 2: | ||
{{quiz-Header|Buchseite=Mobile Kommunikation/Statistische Bindungen innerhalb des Rayleigh-Prozesses}} | {{quiz-Header|Buchseite=Mobile Kommunikation/Statistische Bindungen innerhalb des Rayleigh-Prozesses}} | ||
| − | [[Datei:P_ID2118__Mob_Z_1_4.png|right|frame]] | + | [[Datei:P_ID2118__Mob_Z_1_4.png|right|frame|Zur Berechnung von Dopplerfrequenzen]] |
Als „Dopplereffekt” bezeichnet man die Veränderung der wahrgenommenen Frequenz von Wellen jeder Art, während sich Quelle (Sender) und Beobachter (Empfänger) relativ zueinander bewegen. | Als „Dopplereffekt” bezeichnet man die Veränderung der wahrgenommenen Frequenz von Wellen jeder Art, während sich Quelle (Sender) und Beobachter (Empfänger) relativ zueinander bewegen. | ||
Wir gehen stets von einem festen Sender aus, während sich der Empfänger in vier verschiedene Richtungen (A), (B), (C) und (D) bewegen kann (siehe Grafik). | Wir gehen stets von einem festen Sender aus, während sich der Empfänger in vier verschiedene Richtungen (A), (B), (C) und (D) bewegen kann (siehe Grafik). | ||
Version vom 28. Oktober 2017, 12:07 Uhr
Zur Berechnung von Dopplerfrequenzen
Als „Dopplereffekt” bezeichnet man die Veränderung der wahrgenommenen Frequenz von Wellen jeder Art, während sich Quelle (Sender) und Beobachter (Empfänger) relativ zueinander bewegen. Wir gehen stets von einem festen Sender aus, während sich der Empfänger in vier verschiedene Richtungen (A), (B), (C) und (D) bewegen kann (siehe Grafik). Untersucht werden sollen verschiedene Geschwindigkeiten:
- eine unrealistisch große Geschwindigkeit υ1 = 0.6 · c = 1.8 · 108 m/s,
- die Maximalgeschwindigkeit υ2 = 3 km/s (10800 km/h) bei unbemanntem Testflug,
- etwa die Höchstgeschwindigkeit υ3 = 30 m/s = 108 km/h auf Bundesstraßen.
Die im Theorieteil angegebenen Gleichungen für die Empfangsfrequenz lauten
- unter Berücksichtigung der Relativitätstheorie (kurz als „relativistisch” bezeichnet
- $${\rm Gleichung \hspace{0.15cm}(1):}\hspace{0.2cm}f_{\rm E} = f_{\rm S} \cdot \frac{\sqrt{1 - (v/c)^2}}{1 - v/c \cdot \cos(\alpha)} \hspace{0.05cm},$$
- ohne Berücksichtigung relativistischer Eigenschaften (kurz „herkömmlich”):
- $${\rm Gleichung \hspace{0.15cm}(2):}\hspace{0.2cm}f_{\rm E} = f_{\rm S} \cdot \left [ 1 + {v}/{c} \cdot \cos(\alpha) \right ] \hspace{0.05cm}.$$
Hinweis: Die Aufgabe gehört zu Kapitel 1.3. c = 3 · 108 m/s nennt man Lichtgeschwindigkeit.
Zur Überprüfung Ihrer Ergebnisse können Sie folgendes Interaktionsmodul benutzen:
Verdeutlichung des Dopplereffekts
