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Schwalbe
Anmeldungsdatum: 08.02.2011
Beiträge: 23
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 Schwalbe Verfasst am: 16. Feb 2011 17:04 Titel: Dopplereffekt und elektromagnetische Wellen |
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Aloah,
Gilt der Dopplereffekt auch für elektromagnetische Wellen?
Natürlich nicht, das ist eh klar, nur warum?
Ich denke weil die Schallwellen Longitudinalwellen sind und elektromagnetsiche Wellen Transversalwellen.
Stimmt meine Begründung?
Thx |
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eva1
Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532
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| eva1 Verfasst am: 16. Feb 2011 17:09 Titel: |
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Der Dopplereffekt gilt natürlich auch für elektromagnetische Wellen. Mit diesem Verfahren kann z.B. die Rotation der Sonne um ihre eigene Achse gemessen werden. Dabei wird die Wellenlänge des Lichts von der einen Seite mit der anderen vergliechen. Dabei erkennt man eine gewisse Abweichung vom Laborwert, womit die Rotationsgeschwindigkeit der Sonne gemessen werden kann. Dieses Verfahren hat in der Astronomie eine große Bedeutung auch z.B. beim Hubble-Gesetz.
Hier noch ein schöner Link dazu. Du kannst dir das ja mal zuarbeiten:
http://www.leifiphysik.de/web_ph12/versuche/12dopplereffekt/index.htm |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 16. Feb 2011 17:24 Titel: Re: Dopplereffekt und elektromagnetische Wellen |
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| Schwalbe hat Folgendes geschrieben: | | Gilt der Dopplereffekt auch für elektromagnetische Wellen? |
Hier hat man einen optischen Dopplereffekt, der funktioniert anders als der akustische; es gibt zum Beispiel einen transversalen (senkrechten) D.
Zur Erklärung schadet eine gewisse Kenntnis der Relativitätstheorie nicht. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18108
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| TomS Verfasst am: 16. Feb 2011 20:17 Titel: |
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| eva1 hat Folgendes geschrieben: | | Der Dopplereffekt gilt natürlich auch für elektromagnetische Wellen. Mit diesem Verfahren kann z.B. die Rotation der Sonne um ihre eigene Achse gemessen werden ... |
Stimmt
| eva1 hat Folgendes geschrieben: | | ... auch z.B. beim Hubble-Gesetz. |
Stimmt leider nicht. Hier handelt es sich um die kosmologische Rotverschiebung; diese resultiert nicht aus der Tatsache, dass sich Quelle und Empfänger relativ zueinander bewegen (man kann in der ART die Relativgeschwindigkeit von entfernten Objekten i.A. nicht eindeutig definieren), sondern daraus, dass sich der Raum zwischen Quelle und Empfänger ausdehnt und die Wellenlänge dadurch gestreckt wird. Die Berechnung funktioniert außerdem völlig anders als beim Dopplereffekt. Das wird leider in vielen Darstellungen zur Expansion des Universums nicht korrekt dargestellt.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 17. Feb 2011 00:55 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Das wird leider in vielen Darstellungen zur Expansion des Universums nicht korrekt dargestellt. |
Steht beispielweise so im WEIGERT / WENDKER, Astronomie und Astrophysik. Unsöld dürfte korrekt sein(?). |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18108
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| TomS Verfasst am: 17. Feb 2011 01:48 Titel: |
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Nein, das ist nicht richtig.
Ich zitiere mal aus der Webseite eines Bekannten:
http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_r06.html#z
| Andreas Müller hat Folgendes geschrieben: | | Es ist ... wichtig, dass der kinematische Doppler-Effekt nicht mit der kosmologischen Rotverschiebung durcheinander gebracht wird! In vielen Büchern findet man, dass die kosmologische Rotverschiebung z in die Doppler-Formel eingesetzt wird. Die Resultate sind jedoch von fragwürdigem Wert: eine Galaxie mit z = 2 bewegte sich dann mit 80% der Lichtgeschwindigkeit von uns weg! Der Entfernungsrekordhalter Abell 1835 IR 1916 mit z = 10 hätte eine Geschwindigkeit von etwa 97% der Lichtgeschwindigkeit. Diese Berechnungen machen keinen Sinn. Vielmehr muss man die kosmologische Rotverschiebung als dynamische, expandierende Raumzeit deuten: Die entfernten Galaxien 'schwimmen' mit der sich ausdehnenden Raumzeit mit. Man spricht manchmal auch vom Hubblefluss (engl. Hubble flow). Es ist eine dynamische Raumzeit des Kosmos, die expandiert, und alles im Kosmos muss dieser Dynamik folgen. |
Der Autor Dr. Andreas Müller ist Astrophysiker und wissenschaftlicher Koordinator im Exzellenzcluster "Origin and Structure of the Universe" der Technischen Universität München.
Dann gibt es da noch die Herren Weinberg und Wheeler (leider kenne ich das Zitat nur aus dem Internet, habe also keine Orginalquelle)
| Weinberg & Wheeler hat Folgendes geschrieben: | | The frequency of light is also affected by the gravitational field of the universe, and it is neither useful nor strictly correct to interpret the frequency shifts of light ... in terms of the special relativistic Doppler effect. |
Der Grund, warum das nicht funktionieren kann ist, dass Geschwindigkeit immer nur bzgl. eines Inertialsystems definiert wird. In einem nicht-statischen Kosmos sind Inertialsysteme und damit Geschwindigkeiten allerdings nur lokal definierbar, d.h. die aus der kosmologischen Rotverschiebung berechnete Geschwindigkeit (durch Einsetzen in die Formel zum Dopplereffekt) ist einfach nicht vernünftig interpretierbar.
Es kommt noch schlimmer: man kann eine Geschwindigkeit im Rahmen der ART definieren, die jedoch von der genauen Dynamik, d.h. von dem jeweils verwendeten kosmologischen Modell (FRW, deSitter, ...) abhängt. Laut der Autoren des Artikels erhält man für vernünftige kosmologische Modelle sowie Objekte mit Rotverschiebung z>1.5 üblicherweise Geschwindigkeiten, die die Lichtgeschwindigkeit überschreiten! Dies besagt nun keineswegs, dass die Theorie dazu falsch ist, sondern lediglich, dass die Interpretation dieser "Geschwindigkeit" als physikalische Geschwindigkeit eines Objektes bzgl. eines lokalen Inertialsystems falsch ist.
Siehe dazu folgenden Artikel, den ich insgs. sehr empfehlen kann.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310808
Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe
| Davis & Lineweaver hat Folgendes geschrieben: | | Abstract: We use standard general relativity to illustrate and clarify several common misconceptions about the expansion of the Universe. To show the abundance of these misconceptions we cite numerous misleading, or easily misinterpreted, statements in the literature. In the context of the new standard Lambda-CDM cosmology we point out confusions regarding the particle horizon, the event horizon, the ``observable universe'' and the Hubble sphere (distance at which recession velocity = c). We show that we can observe galaxies that have, and always have had, recession velocities greater than the speed of light. We explain why this does not violate special relativity and we link these concepts to observational tests. Attempts to restrict recession velocities to less than the speed of light require a special relativistic interpretation of cosmological redshifts. We analyze apparent magnitudes of supernovae and observationally rule out the special relativistic Doppler interpretation of cosmological redshifts at a confidence level of 23 sigma. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 17. Feb 2011 23:07 Titel: |
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Hallo TomS + danke für die Erläuterung!
| Zitat: | | Nein, das ist nicht richtig. |
Kleines Mißverständnis.
Mit meinen Buchinweisen wollte ich nur Deine Bemerkung unterstreichen, daß man in der astronomischen Literatur glegentlich diese "traditionelle" Deutung des Effekts findet (die wohl noch auf HUBBLE selbst zurückgeht). |
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