Doppler-Effekt, Überschall

Bestimmt haben Sie schon einmal wahrgenommen, dass sich nähernde Schallquellen höher klingen, als wenn sie ruhen. Entsprechend nehmen wir ihren Ton tiefer war, wenn sie sich entfernen. (Wie imitieren Kinder vorbeifahrende Rennwagen?) Das selbe Phänomen tritt auf, wenn man in einem Zug auf ein Signal zufährt oder sich wieder entfernt. Diesen Effekt nennt man den Doppler-Effekt.
Die Ursache ist, dass beim Entgegenkommen der Schallquelle die Wellen immer kürzere Wege zurückzulegen haben und deshalb in schnellerer Folge beim Beobachter ankommen. Umgekehrt haben die Wellen längere Wege, wenn sich Beobachter und Schallquelle voneinander entfernen.

Im Applet wird jedesmal, wenn die Schallquelle eine neue Wellenfront ausschickt, ein roter "Blitz" erzeugt. Immer wenn eine solche Wellenfront beim Beobachter ankommt, entsteht ein gelber Blitz. So kann die Quellenfrequenz mit der Beobachterfrequenz optisch verglichen werden.

Sehr gut kann man in dieser Simulation auch die Entstehung des Überschallkegels und des damit verbundenen Knalls erkennen.

Normalerweise sollte die Schallquelle durch ein Feuerwehrauto symbolisiert sein und der Beobachter mit einem Ohr. Haben Sie nur einen roten Halbkreis (Quelle) resp. einen gelben (Beobachter) auf Ihrem Bildschirm, liegt das an Ihrem Browser.(?)

Sorry, Ihr Browser unterstützt leider Java nicht.

Bedienung des Applets

Bildschirm: Hier können sie die Schallquelle und den Beobachter mit der Maus an einen beliebigen Ort ziehen.
Start / Stopp: Beginnt / beendet die Animation.
Löschen: Löscht die Wellenfronten.
Reset: Löscht die Wellenfronten und setzt die Quelle und den Beobachter auf die letzte von Ihnen vorgegebene Position zurück.
Eignet sich besonders, um ein Experiment zu wiederholen oder mit veränderten Parametern nochmals durchzuführen.
Wellengeschwindigkeit: Geben Sie hier die Wellengeschwindigkeit in Pixel pro Sekunde ein.
Frequenz Quelle: Hier können Sie die Frequenz festlegen, mit der die Quelle ihre Wellen aussendet.
Geschwindigkeit Quelle: Die Geschwindigkeit der Quelle in Einheiten der Wellengeschwindigkeit.
0 ist keine Geschwindigkeit.
1 ist Schallgeschwindigkeit.
Positive Werte bedeuten eine Geschwindigkeit nach rechts, negative Werte nach links.
Geschwindigkeit Beobachter: Die Geschwindigkeit des Beobachters in Einheiten der Wellengeschwindigkeit (siehe "Wellengeschwindigkeit Quelle").