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Thomas der Dritte
Anmeldungsdatum: 02.11.2015
Beiträge: 6
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 Thomas der Dritte Verfasst am: 02. Nov 2015 14:57 Titel: Relativistischer Dopplereffekt bei relativer Kreisbewegung |
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Meine Frage:
Bei der Recherche für meine Facharbeit auf ein Problem hinsichtlich des transversalen Dopplereffekts gestoßen. Wenn ein Sender, welcher Kugelförmig elektromagnetische Wellen einer bestimmten Frequenz emittiert und sich auf einer Kreisbahn um einen Beobachter mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, stehen die Strecke Sender-Beobachter und der Geschwindigkeitsvektor des Senders immer orthogonal zueinander, was dem Kriterium des transversalen Dopplereffekts entspricht. Bei einer geradlinigen Bewegungsbahn des Senders würde aufgrund der speziellen Relativitätstheorie die Zeitdilatation die Frequenz des vom Sender emittierten Signals für den Beobachter nach
verkleinern. Jedoch handelt es sich bei der Bewegungsbahn des Senders um eine gebeugte Bahn mit einer Zentripetalbeschleunigung, die auf dem Sender wirkt, wodurch es sich bei diesem Inertialsystem um ein Beschleunigtes handelt, welche von der allgemeinen Relativitätstheorie beschrieben werden. Meine Frage dazu wäre: Unterscheidet sich die Rotverschiebung für einen Beobachter bei solch einem System im Vergleich zum herkömmlichen transversalen Dopplereffekt und wenn warum?
Meine Ideen:
Ich kenne mich kaum mit der allgemeinen Relativitätstheorie aus, jedoch könnte ich mir vorstellen, das es einen ähnlichen Effekt wie bei der gravitativen Blauverschiebung geben könnte, oder die Lichtstrahlen in irgendeiner Form gebeugt werden könnten |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 02. Nov 2015 17:05 Titel: Re: Relativistischer Dopplereffekt bei relativer Kreisbewegu |
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| Thomas der Dritte hat Folgendes geschrieben: |
Meine Ideen:
Ich kenne mich kaum mit der allgemeinen Relativitätstheorie aus, jedoch könnte ich mir vorstellen, das es einen ähnlichen Effekt wie bei der gravitativen Blauverschiebung geben könnte, oder die Lichtstrahlen in irgendeiner Form gebeugt werden könnten |
Ja, den Effekt gibt es. Er tritt aber nur in einem beschleunigten Bezugssystem auf.
Du brauchst aber nur im Inertialsystem des Beobachters zu rechnen, da gibt es keine Scheinkräfte und damit keine gravitative Rotverschiebung. Nur die Geschwindigkeit des Senders zählt. Dass seine Beschleunigung nichts ändert, heißt "Uhrenhypothese". |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18121
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| TomS Verfasst am: 02. Nov 2015 17:07 Titel: Re: Relativistischer Dopplereffekt bei relativer Kreisbewegu |
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| Thomas der Dritte hat Folgendes geschrieben: | | Jedoch handelt es sich bei der Bewegungsbahn des Senders um eine gebeugte Bahn mit einer Zentripetalbeschleunigung, die auf dem Sender wirkt, wodurch es sich bei diesem Inertialsystem um ein Beschleunigtes handelt, welche von der allgemeinen Relativitätstheorie beschrieben werden. |
Das ist so nicht richtig.
Die SRT ist durchaus in der Lage, beschleunigte Sender und Empfänger zu betrachten. Diese definieren dabei jedoch kein Inertialsystem.
| Thomas der Dritte hat Folgendes geschrieben: | | Unterscheidet sich die Rotverschiebung für einen Beobachter bei solch einem System im Vergleich zum herkömmlichen transversalen Dopplereffekt und wenn warum? |
In eine allgemeine Berechnung des Dopplereffektes gehen immer nur die (zum Zeitpunkt der Abstrahlung) momentane Geschwindigkeit des Senders sowie die (zum Zeitpunkt des Empfangs) momentane Geschwindigkeit des Empfängers ein; ob diese Geschwindigkeiten beschleunigt oder unbeschleunigt sind, spielt keine Rolle (man nimmt an, dass die Beschleunigung jeweils so gering ist, dass sie während des extrem kurzen Zeitraums der Abstrahlung bzw. des Empfangs einer Wellenlänge vernachlässigt werden kann).
Ich habe die dazu notwendigen Rechnungen hier aufgeführt:
http://www.physikerboard.de/topic,40796,-faq---gravitative%2C-kosmologische-und-doppler-rotverschiebung.html
Allerdings muss ich dir da wohl etwas Orientierungshilfe geben, da einiges doch nur im Kontext der ART notwendig ist - die du jedoch wie zuvor gesagt nicht benötigst. |
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Thomas der Dritte
Anmeldungsdatum: 02.11.2015
Beiträge: 6
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| Thomas der Dritte Verfasst am: 05. Nov 2015 13:31 Titel: |
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Vielen Dank für alle Antworten!
Grüße,
Thomas |
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