Der Hauptunterschied zwischen dem Doppler-Effekt in Ton und Licht liegt in ihrer Geschwindigkeit. Für den Dopplereffekt im Schall sind die Geschwindigkeiten von Beobachter und Quelle relativ zum Medium, in dem die Wellen durchlaufen, wichtig, während für den Dopplereffekt im Licht nur die relative Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Beobachter und Quelle wichtig ist.
Dopplereffekt oder Dopplerverschiebung ist die Frequenzänderung einer Welle relativ zu einem Beobachter, der sich relativ zur Wellenquelle bewegt. Dieser Effekt wurde nach dem Physiker Christian Doppler benannt. Der Hauptgrund für das Auftreten des Doppler-Effekts ist die Emission jedes aufeinanderfolgenden Wellenbergs von einer Position, die näher am Beobachter liegt (im Vergleich zum Wellenberg der vorherigen Welle), wenn sich die Quelle der Wellen auf den Beobachter zubewegt. Dadurch benötigt jede Welle im Vergleich zur vorherigen Welle etwas weniger Zeit, um den Beobachter zu erreichen. Daher verringert sich die Zeit, die für die Ankunft aufeinanderfolgender Wellenberge am Ende des Beobachters benötigt wird, was die Frequenz erhöht. Dies führt dazu, dass sich die Wellen zusammenballen.
Was ist der Dopplereffekt im Ton?
Doppler-Effekt im Schall ist die Änderung der Frequenz des Schalls, der von einem Beobachter beobachtet wird, aufgrund der Geschwindigkeit des Beobachters und der Schallquelle, die relativ zu dem Medium sind, das der Schall durchdringt. Schallwellen können Vakuum nicht passieren; Der Ton benötigt ein Medium, um hindurch zu gelangen. Daher beeinflusst die Geschwindigkeit der Schallwelle durch das von uns verwendete Medium (normalerweise die uns umgebende Luft) den Doppler-Effekt.
Im Allgemeinen ist die Geschwindigkeit der Schallquelle und des Empfängers relativ zum Medium vergleichsweise geringer als die Geschwindigkeit der Schallwellen im Medium. Daher können wir für die Berechnungen die folgende Gleichung verwenden.
Wobei f die Frequenz (beobachtet) ist, f0 die emittierte Frequenz ist, c die Wellengeschwindigkeit im Medium ist, vr die Geschwindigkeit des Beobachters relativ zum Medium ist und vs die Geschwindigkeit der Schallquelle relativ zu ist das Medium.
Es gibt mehrere Anwendungen des Doppler-Effekts von Schall, darunter akustische Doppler-Stromprofiler, Sirenen, medizinische Anwendungen wie Echokardiogramme, Leslie-Lautsprecher usw.
Was ist der Dopplereffekt im Licht?
Doppler-Effekt im Licht ist die scheinbare Änderung der Frequenz des von einem Beobachter beobachteten Lichts aufgrund der relativen Bewegung zwischen dem Beobachter und der Lichtquelle. Licht ist eine Art elektromagnetischer Welle, die kein Medium benötigt, um sie zu passieren. Daher können wir davon ausgehen, dass Licht durch ein Vakuum geht. Bei den Wellen, die durch ein Vakuum laufen, hängt der Doppler-Effekt nur von der relativen Geschwindigkeit des Beobachters und der Lichtquelle ab.
Zum Beispiel können wir die Phänomene der Rot- und Blauverschiebung mit Hilfe des Doppler-Effekts beschreiben. Betrachtet man sichtbares Licht, wenn sich die Lichtquelle vom Beobachter wegbewegt, bewirkt dies, dass die vom Beobachter empfangene Frequenz niedriger ist als die von der Lichtquelle gesendete Frequenz. Dies wird als Rotverschiebung bezeichnet. Wenn sich die Lichtquelle auf den Beobachter zubewegt, wird außerdem die vom Beobachter empfangene Frequenz größer als die gesendete Frequenz. Dann verschiebt sich die Lichtfrequenz zum hochfrequenten Ende des sichtbaren Lichtbereichs, was zur Blauverschiebung führt.
Was ist der Unterschied zwischen dem Doppler-Effekt in Schall und Licht?
Schallwellen breiten sich durch ein Medium aus, während Licht kein Medium benötigt, um durchzukommen. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen dem Dopplereffekt bei Schall und Licht darin, dass für den Dopplereffekt bei Schall die Geschwindigkeit des Beobachters und der Quelle relativ zum Medium, in dem die Wellen durchlaufen, wichtig sind, während für den Dopplereffekt bei Licht wichtig ist, nur der relative Geschwindigkeitsunterschied zwischen Beobachter und Quelle ist wichtig.
Die folgende Infografik listet den Unterschied zwischen Doppler-Effekt in Ton und Licht in tabellarischer Form auf.
Zusammenfassung – Doppler-Effekt in Schall vs. Licht
Schallwellen breiten sich durch ein Medium aus, während Licht kein Medium benötigt, um durchzukommen. Daher sind für den Dopplereffekt beim Schall die Geschwindigkeit des Beobachters und der Quelle relativ zum Medium, in dem die Wellen durchlaufen, wichtig, während für den Dopplereffekt beim Licht nur die relative Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Beobachter und dem Medium wichtig ist Quelle sind wichtig. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen dem Doppler-Effekt in Ton und Licht.
