Doppler-Effekt

Timi · Gast

Hallo!

Habe hier ma eine Aufgabe mit der ich nicht klar komme. Vielleicht weis einer von euch Rat.

Zur Bestimmung der Geschwindigkeit einer sich von der Erde entfernenden Rakete wird diese mit einem Radargerät verfolgt, das Wellen der Freq. 120MHz aussendet. Die Überlagerung der von der Rakete reflektierten mit den vom Radargerät ausgesandten Wellen ergibt eine Schwebungsfrequenz f(s) = 450 Hz. Welche Geschwindigk. v besitzt die Rakete?

Wie gehe ich hier ran? Ich meine, die Formel für den "ruhenden Sender/bewegter Empfänger" nehmen zu müssen und die von der Schwebungsfreq. f(s)=f1 - f2. Da ja eine Schwebungsfreq. entsteht, würft ja die Rakete die Wellen zurück. Wenn ich jetzt die Formel für "ruhender Empfänger/bewegter Sender" nehme, dann habe ich ja zwei unterschiedliche Geschwindigkeiten in den Formeln, was keinen Sinn ergibt grübelnd

Hmmm.... wo könnte der Fehler liegen??

Danke
Timi

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Hi Timi,

setzen wir mal f_rad_0 = 120MHz und denken gemeinsam nach.

Um die Frequenz der an der Rakete reflektierten Strahlung berechnen zu
können, mußt Du die zuerst überlegen, welche Frequenz f_rak die einlaufenden
Radarwellen aus der Sicht der Rakete haben. Dabei beachtest Du, daß sich
der Sender, von der Rakete aus betrachtet, entfernt. Du könntest z.B. setzen

f_rak = k(v)*f_rad_0

mit einem passend gewählten Faktor k(v), der von der Relativgeschwindigkeit
zwischen Sender und Empfänger abhängt. Die Rakete reflektiert die ankommenden
Radarwellen und wird so zum Sender mit der Frequenz f_rak. Der Empfänger der
reflektierten Radarwellen ist nun wieder der ursprüngliche Sender. Sender
(jetzt die Rakete) und Empfänger (jetzt die Radaranlage) entfernen sich auch
diesmal wieder voneiander und zwar mit der Relativgeschwindigeit v. Also gilt
für die von der Radaranlage gemessene Frequenz f_rad_1 der reflektierten Strahlung:

f_rad_1 = k(v)*f_rak = k(v)*k(v)*f_rad_0

Den Faktor k(v) für die Rotverschiebung zwischen Sender und Empfänger findest
Du selbst, oder?

Zur Schwebung:

Das kannst Du in zahlreichen Formelsammlungen nachschlagen!

Für die Schwebungsfrequenz f_schweb in deinem Problem gilt:

Ich hoffe meine Antwort enthält genügend Material, damit Du bei der Lösung der
Aufgabe entscheidend voran kommst.

Gruß von Bruce