Aufgaben:Aufgabe 1.4Z: Zum Dopplereffekt: Unterschied zwischen den Versionen
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| − | * die Maximalgeschwindigkeit | + | * die Maximalgeschwindigkeit $\upsilon_2 = 3 \ {\rm km/s} (10800 \ {\rm km/h})$ bei unbemanntem Testflug, |
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Die im Theorieteil angegebenen Gleichungen für die Empfangsfrequenz lauten | Die im Theorieteil angegebenen Gleichungen für die Empfangsfrequenz lauten | ||
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| − | Zur Überprüfung Ihrer Ergebnisse können Sie folgendes Interaktionsmodul benutzen: | + | * Die Aufgabe gehört zu Kapitel [Mobile_Kommunikation/Statistische_Bindungen_innerhalb_des_Rayleigh%E2%80%93Prozesses|Statistische Bindungen innerhalb des Rayleigh–Prozesses]]. |
| − | + | * $c = 3 \cdot 10^8 \ \rm m/s$ nennt man Lichtgeschwindigkeit. | |
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Version vom 28. Oktober 2017, 12:14 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 $\upsilon_1 = 0.6 \cdot c = 1.8 \cdot 10^8 \ {\rm m/s}$,
- die Maximalgeschwindigkeit $\upsilon_2 = 3 \ {\rm km/s} (10800 \ {\rm km/h})$ bei unbemanntem Testflug,
- etwa die Höchstgeschwindigkeit $\upsilon_3 = 30 \ {\rm m/s} = 108 \ \rm km/h$ 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 [Mobile_Kommunikation/Statistische_Bindungen_innerhalb_des_Rayleigh%E2%80%93Prozesses|Statistische Bindungen innerhalb des Rayleigh–Prozesses]].
- $c = 3 \cdot 10^8 \ \rm m/s$ nennt man Lichtgeschwindigkeit.
- Zur Überprüfung Ihrer Ergebnisse können Sie folgendes Interaktionsmodul benutzen:Verdeutlichung des Dopplereffekts
