Doppler-Effekt

Der Doppler-Effekt (selten Doppler-Fizeau-Effekt) ist die zeitliche Stauchung bzw. Dehnung eines Signals bei Veränderungen des Abstands zwischen Sender und Empfänger während der Aussendung des Signals. Ursache ist die Veränderung der Laufzeit. Dieser rein kinematische Effekt tritt bei allen Signalen auf, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit, meist Lichtgeschwindigkeit oder Schallgeschwindigkeit, ausbreiten.^[1] Breitet sich das Signal in einem Medium aus, so ist dessen Bewegungszustand zu berücksichtigen.

Bei periodischen Signalen erhöht bzw. vermindert sich die beobachtete Frequenz. Das betrifft sowohl Tonhöhen als auch Modulationsfrequenzen, z. B. den Wechsel der Töne eines Martinhorns („tatü…taataa“). Bei geringen Geschwindigkeiten im Verhältnis zur Ausbreitungsgeschwindigkeit gibt dieses Verhältnis zugleich die relative Frequenzänderung ${\displaystyle {\frac {\Delta f}{f}}}$ an. Bei reflektiertem Signal, wie beim Radar-Doppler und Ultraschall-Doppler, verdoppelt sich mit der Laufzeit auch die Doppler-Verschiebung ${\displaystyle \Delta f}$.

1. ↑ Arnold Sommerfeld: Vorlesungen über Theoretische Physik: Optik. Akad. Verlag, Leipzig 1949, ISBN 3-87144-377-8, S. 54.