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Die Autor*innen
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Jakob Köbner
Optischer Dopplereffekt
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Optischer Dopplereffekt Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Optischer Dopplereffekt kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib die Definition des optischen Dopplereffekts an.

    Tipps

    Was passiert mit der Wellenlänge der Lichtquelle?

    Lösung

    Der optische Dopplereffekt gibt Auskunft über die Wahrnehmung von Wellenlängen von Lichtquellen.

    Es sagt aus, dass ein Beobachter einer relativ zu ihm bewegenden Lichtquelle eine veränderte Wellenlänge wahrnimmt. Das heißt, dass zum Beispiel eine Person, die eine Lichtquelle beobachtet, die sich im Bezug auf ihn auch bewegt, eine veränderte Wellenlänge der Lichtquelle wahrnimmt.

  • Benenne den Physiker, nachdem der jeweilige Effekt benannt ist.

    Tipps

    Kennst du die Effekte?

    Lösung

    Die meisten Effekte in der Physik werden nach Ihren Entdeckern und Erfindern benannt. Dies ist auch beim optischen Dopplereffekt der Fall. Der österreichische Physiker Christian Doppler sagte im Jahr 1842 den nach ihm benannten Effekt voraus.

  • Entscheide, welches Problem es bei dem optischen Dopplereffekt gab.

    Tipps

    Welche Voraussetzungen bestehen für das Auftreten des optischen Dopplereffekts?

    Lösung

    Es bestand das große Problem, dass die Voraussage von Christian Doppler in einem Experiment lange nicht überprüft werden konnte.

    Grundlage für den Effekt ist eine sehr große Geschwindigkeit der Lichtquelle. Diese war im Experiment nicht realisierbar.

    Erst knapp 50 Jahre später wurde in einem Experiment mit Spektrallinien Dopplers Aussage bestätigt.

  • Prüfe, ob die Beschreibung des Experiments richtig ist.

    Tipps

    Was wurde untersucht in dem Experiment?

    Lösung

    Im Jahr 1927 konnte Lemaitre bei der Untersuchung der Spektrallinien von bekannten Elementen entfernter Galaxien die Aussagen von Doppler bestätigen.

    Er fand heraus, dass die Spektrallinien bekannter Elemente aus entfernten Galaxien ein wenig rotverschoben waren. Sie hatten dennoch den gleichen Abstand und es kann davon ausgegangen werden, dass die Linien den bekannten Elementen entsprechen.

    Die Rotverschiebung kommt zustande, da sich die Galaxien von uns entfernen. Bei Beobachtung von Lichtquellen, die uns entgegenkommen, müssten die Spektrallinien blauverschoben sein.

  • Beschrifte die Formel der Berechnung des Dopplereffekts.

    Tipps

    Welche Bestandteile sind für die Berechnung wichtig?

    Lösung

    Für die Berechnung des optischen Dopplereffekts wird das Verhältnis der beobachteten Wellenlänge zur ausgesandten Wellenlänge gleichgesetzt mit dem Verhältnis von der Wurzel aus der Summe von eins und dem Quotient aus Geschwindigkeit und Lichtgeschwindigkeit und von der Wurzel aus der Differenz von eins und dem Quotient aus Geschwindigkeit und Lichtgeschwindigkeit.

  • Erkläre die Formel zur Berechnung des Dopplereffekts.

    Tipps

    Aus welchen Bestandteilen besteht die Formel des Dopplereffekts?

    Lösung

    Für die Berechnung des optischen Dopplereffekts wird das Verhältnis der beobachteten Wellenlänge zur ausgesandten Wellenlänge gleichgesetzt mit dem Verhältnis von der Wurzel aus der Summe von eins und dem Quotient aus Geschwindigkeit und Lichtgeschwindigkeit, und von der Wurzel aus der Differenz von eins und dem Quotient aus Geschwindigkeit und Lichtgeschwindigkeit.

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