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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Doppler-Effekt



K,-
01.04.2004, 09:03
.

Toni
01.04.2004, 09:19
Musste bei der Formel zur Berechnung einfach die Schallgeschwindigkeit durch die Lichtgeschwindigkeit ersetzten.:D

Wintermute
01.04.2004, 09:24
Da muss sich @Phaseshift mit auskennen!

Rotverschiebung ist hier das Stichwort.

Vorab kann ich Dir einen kleinen Anhaltspunkt geben:

der "Virgo-Galaxienhaufen" bewegt sich mit ca. 1600 km/s (= 5760000 km/h) von uns weg und "bewirkt" damit eine Rotverschiebung von 0,0055 Lambda.

Ob das reicht um dich ans Strahlen zu bringen, weiss ich nicht. Glaub' aber nicht.

W-

cycleholic
01.04.2004, 09:26
Original geschrieben von haus-klaus
Hallo zusammen!
Ihr kennt doch sicher alle den Dopplereffekt? Beim Vorbeifahren eines Fahrzeugs ändert sich die Tonhöhe, was daher kommt, dass das Fahrzeug die von ihm ausgesendeten Schallwellen durch seine Eigenbewegung zusammenschiebt und so der Ton höher wird. Hinter dem Fahrzeug sind die Wellen länger gezogen, also ist der Ton niedriger. So weit zur Akustik.
Den gleichen Effekt gibt es natürlich auch in der Optik, also beim Licht.
Nun also meine Frage: Wie viel mehr an Licht habe ich vor meinem Rad, wenn ich meine Geschwindigkeit von beispielsweise 20 auf 40 km/h erhöhe, also verdopple? Oder anders: Wie viel schneller muss ich fahren, damit der Lichtschein vor meinem Rad doppelt so hell ist?
Ich gehe natürlich von Batterielicht aus, um eine konstant leuchtende Quelle zu Grunde zu legen.
Besten Dank für die Antworten
H-k
das licht wird natuerlich nicht doppelt so hell, sondern bekommt nur eine andere Frequenz. Der effekt ist in der astrologie auch als rotverschiebung bekannt, das licht von sternen die sich von der erde wegbewegen, verschiebt sich in den Rotbereich.
Wenn du schnell genug faehrst tritt der selbe effekt auch bei deinem fahrradlicht auf.
aber solche geschwindigkeiten taugen mehr fuer den angeberthread....

nedflanders
01.04.2004, 09:27
Beim Doppler-Effekt steht aber zunächst nicht dabei, dass sich neben der Tonhöhe auch die Lautstärke verändert, warum sollte es dann heller werden? In der zeitgemittelten Energiedichte (und damit der Intensität) des elekrischen Feldes stehen nur die AMplitudenquadrate der Feldstärken (soweit ich mich erinnern kann) aber nicht mehr die Frequenz. Wenn Dein Lichtempfänger nicht zufällig auf die frequenzverschobenen Lichtwellen stärker anspringt (könnte im Auge ja sein, falls sich der Grünanteil deines Lampensprektrums beim dopplern erhöht), dann wird nicht viel passieren....

Trinomad
01.04.2004, 09:28
Wieso mehr Licht? :confused:
Es findet höchstens eine Blauverschiebung des Lichtspektrums statt, wenn ich mich richtig an dunkle Physikzeiten erinnere. Wenn man aber als Lichtgeschwindigkeit 300 000 km/s annimmt und die eigenen Geschwindikeit um ca. 6 m/s steigert, muß man schon mächtig gute Augen haben um den nun leicht bläulichen Schimmer war zu nehmen.
Gut dass wir da mal drüber gesprochen haben. :p

Joey
01.04.2004, 09:57
Jaja, die "Astrologie" :D
Arme Astrophysiker, die immer gegen Vorurteile kämpfen müssen! Natürlich verschiebt sich der Frequenzsalat, der aus der Lampe kommt. Bei einem ordentlichen Antritt sollte der harte Röntgenbereich dabei durchaus zugänglich sein. Bester Beweis, daß der Effekt spürbar ist, sind doch Autoscheinwerfer: Ein BMW, der auf einen zufährt, leuchtet leicht bläulich, schaut man ihm dann hinterher, wird das Licht eindeutig rot.

Grüße,
Joey

normalnull
01.04.2004, 10:24
Original geschrieben von haus-klaus
Wie viel schneller muss ich fahren, damit der Lichtschein vor meinem Rad doppelt so hell ist?
H-k

Ok, und wie viel schneller muß ich fahren, damit sich das langwellige Ampelrot in kurzwelligeres Grün verwandelt? ;)

JerryV
01.04.2004, 11:07
Natürlich darfst Du auch nicht vergessen, das Du bei einer höheren Geschwindigkeit auch die Zeit beeinflusst. Also je schneller Du fährst, desto langsamer vergeht, im Verhältniss mit der normalen Umwelt, die Zeit.

Ich vertrete eh seit je her die Theorie, das alle Leute gleich schnell Radfahren. Nur bei einigen vergeht die Zeit schneller und bei anderen langsamer. :)

Ciao,
Jerry V.

Joey
01.04.2004, 11:10
Dumm, daß Radfahrer meist in beschleunigten Bezugssystemen leben. Da ist das mit der langsameren Zeit nicht mehr so einfach. Dafür machts mehr Spaß.

pinguin
01.04.2004, 11:25
Ich glaub' heute ist der 1. April... :p :p :p

espresso
01.04.2004, 11:33
Original geschrieben von pinguin
Ich glaub' heute ist der 1. April... :p :p :p

Für dich vielleicht!:p Ich lebe in einem gaaanz anderen Raum-Zeit-Kontinuum...;)

Windfänger
01.04.2004, 12:14
Original geschrieben von normalnull
Ok, und wie viel schneller muß ich fahren, damit sich das langwellige Ampelrot in kurzwelligeres Grün verwandelt? ;)
Klassisch gerechnet etwa 19,4% der Lichtgeschwindigeit, relativistisch 17.5%.

Bei einer Masse von 90kg (Rad+Fahrer) brauchst Du die schlappe Summe von über 150000 TJ (klassisch gerechnet), um dich auf diese Geschwindigkeit zu beschleunigen, Luftwiderstand nicht berücksichtigt. Die könntest Du z.B. aus der Spaltung von über 2 Tonnen U235 gewinnen. ;) - jeweils vorrausgeresetzt, ich habe mich nicht verrechnet.

Übrigens nimmt die Intensität (im physikalischen Sinne) beim "Zufahren" auf die Quelle gegenüber dem "Wegfahren" durchaus zu. Das wird einem sofort klar, wenn man sich das Licht als Teilchenstrom vorstellt, ergibt sich aber auch aus der Wellentheorie (auch für mechanische Wellen!).

Naja, und wer ein bischen Quantenphysik hatte, der kennt sicherlich den Zusammenhang zwischen Energie und Frequenz eines Photons.

nedflanders
01.04.2004, 12:26
Original geschrieben von Windfänger

Übrigens nimmt die Intensität (im physikalischen Sinne) beim "Zufahren" auf die Quelle gegenüber dem "Wegfahren" durchaus zu. Das wird einem sofort klar, wenn man sich das Licht als Teilchenstrom vorstellt, ergibt sich aber auch aus der Wellentheorie (auch für mechanische Wellen!).

Naja, und wer ein bischen Quantenphysik hatte, der kennt sicherlich den Zusammenhang zwischen Energie und Frequenz eines Photons.


...rechne mal vor....

Windfänger
01.04.2004, 12:34
Original geschrieben von nedflanders
...rechne mal vor....
Na gut:

E=h*v

v (sollte eigentlich der grieschische Buchstabe nu sein) ist die Frequenz, h ist das Plancksche Wirkungsquantum und E natürlich die Energie.

nedflanders
01.04.2004, 13:55
bitte beweisen

a) die klassische Intensität nimmt trotz Energiesatz plötzlich zu

b) die quantenmechanische Intensität nimmt trotz Energiesatz zu

CHT
01.04.2004, 14:04
...nee, nee: kurz bevor Du mit Deinem Rad Lichtgeschwindigkeit erreicht hast, wirst Du von Deinem eigenen Fahrradscheinwerfer geblendet, und zwar zuerst von dem Licht, das am Rand des Lichtkegels abgestahlt wird...

Windfänger
01.04.2004, 14:13
Original geschrieben von nedflanders
bitte beweisen

a) die klassische Intensität nimmt trotz Energiesatz plötzlich zu

b) die quantenmechanische Intensität nimmt trotz Energiesatz zu
Hey, ich bin nicht Dein Physiklehrer! Kannst Dich ruhig selber schlau machen.

Aber als kleiner Tipp: Die Intensität (bzw. eingefangene Energie pro Zeiteinheit) nimmt nichtz trotz, sondern wegen des Energieerhaltungsatzes zu!

Stell Dir vor, der Sender schickt Dir ein scharf gebündeltes Blinksignal, also z.B. 1s lang Licht. Nun fährst Du ihm entgegen, und er schickt Dir nochmal 1s lang Licht. Aber weil Du ihm wenn Du das Ende des Signales empfängst näher bist, als beim Anfang und sich somit die Laufzeit für's Ende des Signals gegenüber dem Anfang kürzer ist, wird für Dich das Blinksignal weniger als 1s länge gehabt haben. Aus dem Energieerhaltungssatz folg dann, bla bla...

nedflanders
01.04.2004, 14:52
...in die alten Quantenoptikschwarten reinsehen (obwohl ich mich nicht daran erinnern kann, dass irgendwio das Problem diskutiert wurde). Aber die Begründung reicht mir immer noch nicht aus, die Blitzerklärung ist ja nur eine verdächtiges Bild für die Frequenzverschiebung. In der klassischen Intensität (wie gesagt soweit ich mich erinnere) steht die Frequenz nicht drin, wie soll sich also die Schallintensität ändern?
Für Licht wirds lustiger: ja, die Energie des einzelnen Photons ändert sich, aber bleibt die Dichte der Photonen im betrachteten
Strahlungsfeld auch konstant, von wegen Bose und so? Sind nur ins Blaue geschossene Fragen zum verwirren, wie gesagt, hab grad auch keine Lösung, bin zu lang aus dem Thema raus...

Windfänger
01.04.2004, 15:48
Original geschrieben von nedflanders
...in die alten Quantenoptikschwarten reinsehen (obwohl ich mich nicht daran erinnern kann, dass irgendwio das Problem diskutiert wurde).
Aber ich soll das tun, was? ;)

Sowas hat doch kein Mensch im Kopf, der nicht täglich damit zu tun hat.


Aber die Begründung reicht mir immer noch nicht aus, die Blitzerklärung ist ja nur eine verdächtiges Bild für die Frequenzverschiebung.
Warum, die Frequenz habe ich doch mit keinem Wort erwähnt, nur das der Blitz beim Empfang in der Zeitlichen Ausdehung geschrumpft ist. Da er aber nicht an Energie verloren haben kann folgt daraus, dass die Intesität seines Lichtes zugenommen haben muss.



In der klassischen Intensität (wie gesagt soweit ich mich erinnere) steht die Frequenz nicht drin, wie soll sich also die Schallintensität ändern?
Oh, doch. Manchmal ist die Frequenz nur versteckt, z.B in einer Ableitung nach der Zeit, des Drucks z.B.

Für Schallwellen findet man z.B.
hier (http://physik2.physik.uni-heidelberg.de/vrlsg2/data/detail/3-2-1.htm):

I=1/2 rho omega^2 A vs

rho wird wohl die Dichte des Mediums sein, omega die Kreisfrequenz, A ist die Ampltude und vs die Ausbreitungsgeschwindigkeit.

nedflanders
01.04.2004, 16:39
Da steht beim Schall die Frequenz ja ziemlich explizit drin, is doch auch schön....aber beim Lichtfeld nicht...

Und ist der geschrumpfte Lichtblitz mit der SRT verträglich?

Aber Schluss damit...das Wetter ist selbst für die gute alte Physik zu schön...lass uns aufrs Rad springen!!

K,-
01.04.2004, 17:05
.

PLAYLIFE
01.04.2004, 18:18
wer will kann von mir eine doppler-effekt physik-gfs zugeschickt bekommen, da gabs 15 punkte für die arbeit :-)

je schneller deste mehr geht die eigentliche farbe ins violette, da sich die frequenz mit der du die wellen wahrnimmst verändert. das macht sich aber erst so ab zig tausend km/min bemerkbar, dass man es mit bloßem augen sehen kann :-)
bis du die geschwindigkeit hast, bist du schon längst verglüht :D

Ich
01.04.2004, 18:29
Original geschrieben von Joey
Jaja, die "Astrologie" :D
Arme Astrophysiker, die immer gegen Vorurteile kämpfen müssen! Natürlich verschiebt sich der Frequenzsalat, der aus der Lampe kommt. Bei einem ordentlichen Antritt sollte der harte Röntgenbereich dabei durchaus zugänglich sein. Bester Beweis, daß der Effekt spürbar ist, sind doch Autoscheinwerfer: Ein BMW, der auf einen zufährt, leuchtet leicht bläulich, schaut man ihm dann hinterher, wird das Licht eindeutig rot.

Grüße,
Joey

:D :D :D :D :D :D

greyscale
01.04.2004, 19:34
Original geschrieben von Wintermute
Da muss sich @Phaseshift mit auskennen!


'Tschuldigung,

bin heute ein bißchen spät dran;)

Die Antwort gab's schon: Mehr Licht mit mehr Speed is' nich'.

@Wintermute: Redshift (habe wirklich mal überlegt, ob ich mich dahin umbenenne) hat mit P. eigentlich nix zu tun:p.

P.

CHT
01.04.2004, 19:49
...Fragestellung zu kommen:

1) Dein Rad und deine Quelle (Lampe, Licht, Schall) befinden sich im gleichen Bezugssystem; der Doppler-Effekt ist aber nur relavant bei zueinander bewegten Bezugssystemen. Also das Beispiel: Lampe plus Fahrrad hat mit Doppler nichts zu tun...

2) Wenn schon schnell fahren, dann so schnell, dass im Bezugssystem Fahrrad plus Lampe die Raum-Zeit so stark gekrümmt ist, dass das von Außen einstrahlende Licht (Sterne, Strassenlaternen, Sonne, etc.) direkt von vorne den Fahrer blendet: dies zeigen einfache Berechnungen mit 4er Vektoren, oder nicht?...

CHT
01.04.2004, 19:49
...Fragestellung zu kommen:

1) Dein Rad und deine Quelle (Lampe, Licht, Schall) befinden sich im gleichen Bezugssystem; der Doppler-Effekt ist aber nur relavant bei zueinander bewegten Bezugssystemen. Also das Beispiel: Lampe plus Fahrrad hat mit Doppler nichts zu tun...

2) Wenn schon schnell fahren, dann so schnell, dass im Bezugsystem Fahrrad plus Lampe die Raum-Zeit so stark gekrümmt ist, dass das von Außen einstrahlende Licht (Sterne, Strassenlaternen, Sonne, etc.) direkt von vorne den Fahrer blendet: dies zeigen einfache Berechnungen mit 4er Vektoren, oder nicht?...