Bruce |
Verfasst am: 26. Aug 2004 17:43 Titel: |
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Hallo Ulrich, die Funktionsweise eines Dopplerradars zur Geschwindigkeitsmessung beruht auf dem relativistischen Dopplereffekt für elektromagnetische Strahlung. Sei v der Vektor der Relativgeschwindigkeit zwischen Sender und Empfänger und f_S die Strahlungsfrequenz des Senders. Dann gilt für die vom Empfänger gemessene Frequenz f_E: wobei der Winkel ist, den der Geschwindigkeitsvektor v mit der Verbindungsstrecke zwischen Sender und Empfänger einschließt. Bewegt sich der Sender genau auf den Empfänger zu, gilt und bewegt sich der Sender genau in die entgegengesetzte Richtung gilt Der Empfänger mißt also eine höhere Frequenz, wenn der Sender sich auf ihn zubewegt und eine niedrigere Frequenz, wenn der Sender sich von ihm entfernt. Das ist ähnlich wie beim Doppler-Effekt für Schallwellen, allerdings ist die Formel eine andere. Die korrekte Formel für den Doppler-Effekt der elektromagnetischen Strahlung kann nur im Rahmen der Relativitätstheorie begründet werden. Nun ist allerdings noch nicht geklärt, wie ein Doppler-Radar funktioniert. Wenn die Polizei Geschwindigkeits messungen in der Tempo 30 Zone durchführt, dann ruhen ja schließlich Sender und Empfänger, die sich beide neben den messenden Polizisten befinden. Die Frequenzverschiebung entsteht hier bei der Reflektion am fahrenden Auto. Durch die auftreffende Radarstrahlung des Messgerätes werden Elektronen in der Karosserie des Autos zu Schwingungen angeregt. Die schwingenden Elektronen bilden einen Sender, der das reflektierte Signal erzeugt. Diese Elektronen "sehen" die auftreffende Radarstrahlung mit einer durch den Doppler-Effekt verschobenen Frequenz, da der Sender sich ja relativ zum Auto bewegt. Die Elektronen senden mit genau dieser Frequenz und diese wird wiederum dopplerverschoben vom Empfänger gemessen. Als Resultat mißt der Empfänger also eine doppelt dopplerverschobene Frequenz aus der die Geschwindigkeit des Autos berechnet werden kann. Gruß von Bruce. |
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