Doppler-Effekt
Die Tonhöhe einer vorbeifahrenden Sirene sinkt, sobald sie vorüber ist, und der Grund wird sichtbar, sobald man die Wellenfronten zeichnet. Diese Simulation zeigt, wie sie sich vor einer bewegten Quelle zusammendrängen und hinter ihr auseinanderziehen.
So benutzt du diese Simulation
- Bewegen Sie Quelle und Beobachter unabhängig voneinander
- Ändern Sie die Quellgeschwindigkeit, auch über die Wellengeschwindigkeit hinaus
- Blenden Sie die Wellenfronten und die beobachtete Frequenz ein
Worauf du achten solltest
- Die Wellenfronten drängen sich vor der Quelle zusammen und weiten sich dahinter
- Die wahrgenommene Tonhöhe fällt abrupt, wenn die Quelle den Beobachter passiert
- Oberhalb der Wellengeschwindigkeit stauen sich die Fronten zu einem Stoßkegel auf
Die Physik dahinter
Eine bewegte Quelle sendet jede Wellenfront von einem leicht anderen Ort aus, wodurch die Wellenlänge nach vorn gestaucht und nach hinten gedehnt wird. Die beobachtete Frequenz beträgt f' = f(v ± v_o)/(v ∓ v_s). Die Verschiebung hängt von der Relativbewegung längs der Verbindungslinie zwischen Quelle und Beobachter ab — deshalb ändert sich die Tonhöhe am schärfsten, wenn die Quelle am nächsten vorbeizieht.