natuurkunde
Dopplereffect (1)
Deze applet simuleert het dopplereffect.
Golven
Een trillingsbron veroorzaakt een golf in het omringende medium. Een trillende gitaarsnaar bijvoorbeeld veroorzaakt een geluidsgolf in de omringende lucht. Een trillend, geladen deeltje veroorzaakt een elektromagnetische golf.Het dopplereffect
Als de trillingsbron zich voortbeweegt terwijl hij trilt, ontstaat het dopplereffect. Door de beweging van de bron worden de golven asymmetrisch. In de bewegingsrichting ontstaat een kleinere golflengte, in de tegenovergestelde richting een grotere.Door het dopplereffect neemt een waarnemer dus een verkleinde of juiste een vergrote golflengte waar. Dus ook een vergrote respectievelijk verkleinde frequentie.
- Bij een claxonnerende auto die voorbij rijdt kun je dat goed horen. Als de auto nadert, hoor je een verhoogde toon. Is de auto voorbij dan hoor je juist een verlaagde toon.
- Doordat andere sterstelsels ten opzichte van ons stelsel (de Melkweg) bewegen, nemen astronomen een kleurverschuiving waar voor het licht van die stelsels.
Formules - bepaling van de snelheid van de bron
Als je de oorspronkelijke golflengte (λ) weet, en als je de golflengteverschuiving (Δλ) kunt meten, dan kun je het dopplereffect gebruiken om de snelheid te bepalen waarmee de bron zich voortbeweegt (vbron).Je gebruikt dan een van de volgende formules.
De applet
Het rode stipje is een trillingsbron die in het witte scherm een golf veroorzaakt.- De snelheid van de bron regel je met de bovenste slider.
- Met velocity ratio < 1 is de snelheid van de bron kleiner dan de golfsnelheid. Het dopplereffect is duidelijk te zien.
- Met velocity ratio ≥ 1 is de snelheid van de bron gelijk aan de golfsnelheid of groter. Je ziet dan een schokgolf ontstaan.
- Met velocity ratio = 0 staat de bron stil. Geen dopplereffect dus.
- Met de onderste slider regel je de frequentie van de bron.
- Met Freeze bevries je het beeld.
Je zet het beeld stil, niet de bron. Anders zou het dopplereffect immers verdwijnen.