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Reflexion von Schallwellen an bewegtem Objekt
 
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DIETA



Anmeldungsdatum: 11.01.2021
Beiträge: 1

Beitrag DIETA Verfasst am: 11. Jan 2021 00:02    Titel: Reflexion von Schallwellen an bewegtem Objekt Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Guten Abend!

Folgende Problemstellung.
Ich habe eine Schallquelle, die Schallwellen einer Frequenz f abgibt.
Diese werden von einem sich in Richtung der Schallquelle bewegenden Objekt zurückreflektiert. An der Schallquelle wird die Frequenz gemessen, anhand der weitere Eigenschaften des Objekts (z.B. Geschwindigkeit) ermittelt werden könnten.

Meine Ideen:
Ich habe mir die Schallwelle als Kreise (sagen wir bei Wellenmaxima), die sich, von der Schallquelle als Zentrum, ausbreiten, vorgestellt. Dementsprechend müsste ich ein berechnen können, indem ich berechne, wo sich Objekt und nächstes Wellenmaximum treffen (und die vom Objekt zurückgelegte Strecke wäre die gesuchte Größe).

Eine andere Idee, auf die ich gebracht wurde, ist Verwendung des Dopplereffekts:
Einmal "bewegter Beobachter" wegen des bewegten U-Boots, zusätzlich (durch multiplizieren) "bewegte Schallquelle" wegen Reflexion an bewegtem Objekt.
Ich halte das für unlogisch, bin mir da aber nicht ganz sicher.

Welcher Ansatz ist der richtige?
Ich komme mit den Ansätzen auf unterschiedliche Ergebnisse...

Vielen Dank für jegliche Hilfen smile
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2692

Beitrag ML Verfasst am: 11. Jan 2021 00:36    Titel: Re: Reflexion von Schallwellen an bewegtem Objekt Antworten mit Zitat

Hallo,

DIETA hat Folgendes geschrieben:

Ich habe eine Schallquelle, die Schallwellen einer Frequenz f abgibt.
Diese werden von einem sich in Richtung der Schallquelle bewegenden Objekt zurückreflektiert. An der Schallquelle wird die Frequenz gemessen, anhand der weitere Eigenschaften des Objekts (z.B. Geschwindigkeit) ermittelt werden könnten.

Die Geschwindigkeit lässt sich mit dem Dopplereffekt messen. Das wird standardmäßig so beim medizinischen Doppler-Ultraschall gemacht.
Da man mit diesem Verfahren auch die Fließgeschwindigkeit von Blut messen kann (Schallstreuung an kleinen Streukörpern im Blut) kann man Blutgefäße leichter vom übrigen Gewebe unterscheiden. (Es gibt auch noch viele andere Anwendungen.)

Viele Grüße
Michael
DIETAR
Gast





Beitrag DIETAR Verfasst am: 11. Jan 2021 00:47    Titel: Antworten mit Zitat

Danke erstmal für die Rückmeldung!

Muss man die Rechengesetze dafür, so wie ich das beschrieben habe, zwei Mal anwenden?
Ich persönlich hätte das ganze als einfachen Dopplereffekt mit "bewegtem Beobachter" betrachtet...

Viele Grüße
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2692

Beitrag ML Verfasst am: 11. Jan 2021 01:13    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

DIETAR hat Folgendes geschrieben:
Danke erstmal für die Rückmeldung!

Muss man die Rechengesetze dafür, so wie ich das beschrieben habe, zwei Mal anwenden?
Ich persönlich hätte das ganze als einfachen Dopplereffekt mit "bewegtem Beobachter" betrachtet...

Viele Grüße


Ja, Du hast den Dopplereffekt doppelt.
Der Reflektor ist ja gewissermaßen zuerst Empfänger und dann Sender.

https://sonoworld.com/Client/Fetus/html/doppler/capitulos-html/chapter_01.htm

Wenn Du nicht senkrecht zur Bewegungsrichtung einschallst, musst Du noch einen Cosinus des Winkels zwischen akustischer Achse und Geschwindigkeit mit einberechnen.


Viele Grüße
Michael
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