Wofür Doppler-Effekt gedacht ist
Der Doppler-Effekt beschreibt die Frequenzverschiebung zwischen einer bewegten Quelle und einem Beobachter. Beim Radar wird das Signal von einem Ziel reflektiert und doppelt empfangen – hin und zurück –, sodass sich die Beziehung Δf = 2 · v · f₀ / c ergibt. Dabei ist f₀ die Sendefrequenz, v die Radialgeschwindigkeit und c die Lichtgeschwindigkeit. Der Rechner rechnet mit praktischen Einheiten: f₀ in Gigahertz (GHz) und v in km/h und gibt die Verschiebung in Hertz (Hz) aus. Kommt das Ziel näher, wird die Frequenz höher.
Bedienung
- Geben Sie die Sendefrequenz f₀ in GHz ein.
- Geben Sie die Radialgeschwindigkeit in km/h ein (negativ bei Entfernung).
- Klicken Sie auf Berechnen.
- Lesen Sie die Frequenzverschiebung in Hz ab.
- Deuten Sie das Vorzeichen.
Typische Anwendungen: Polizei: Funktionsweise einer Radarmessung erklären., Wetterradar: Bewegung von Wolken und Niederschlägen., Medizin: Blutflussmessung per Ultraschall., Forschung: Messung von Satelliten-Geschwindigkeiten..
Fragen und Antworten
Warum steht der Faktor 2?
Das Signal läuft hin und zurück.
In welcher Einheit wird f₀ eingegeben?
Gigahertz, GHz.
Was bedeutet ein positives Vorzeichen?
Das Ziel kommt auf den Sender zu.
Welche Größe ist c?
Die Lichtgeschwindigkeit, rund 3·10⁸ m/s.
Was, wenn sich das Ziel quer bewegt?
Dann misst man nur die radiale Komponente.
Einschränkungen
Radarfrequenz mit Lichtgeschwindigkeit; für akustischen Doppler in Luft gilt c_Luft ≈ 343 m/s und nur ein einfacher Lauf ohne den Faktor 2. Radargeräte nutzen diesen Effekt seit den 1940er-Jahren. Neben der Geschwindigkeit lässt sich aus der Laufzeit und der Frequenz auch die Richtung und die Annäherungsrate eines Ziels bestimmen.
Was das Werkzeug kann
Sendefrequenz in Gigahertz (GHz), Radialgeschwindigkeit in km/h, Ausgabe der Verschiebung in Hertz (Hz), Doppellauf des Signals mit Faktor 2, Vorzeichen für Annäherung und Entfernung, Sofortige Ausgabe, Für Technik und Physik
Diese Werkzeuge passen: