Zusammenfassung
Der relativistische Dopplereffekt, d. h. die Wellenlängen- oder Frequenzverschiebung aufgrund der Relativbewegung zweier Körper, wird bestimmt durch ihre (vektorielle) Relativgeschwindigkeit und ist umkehrbar: Zwei Beobachter auf zwei Lichtquellen messen die gleiche Frequenzverschiebung. Wir erläutern, warum man den Dopplereffekt nicht mit der Zeitdilatation erklären kann und zeigen, dass er eine Konsequenz des Einsteinschen Postulats der Lorentzinvarianz der Lichtwellenphase ist. Dabei wird auch verdeutlicht, dass die Aberration der Sichtlinie ein wesentliches Element für das vollständige Verständnis dieses Effekts darstellt.
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Notes
- 1.
Christian Andreas Doppler, (1803–1853) war zur Zeit der Verkündigung der Dopplerverschiebung 1842/1843 Professor der Mathematik und der praktischen Geometrie am Technischen Institut (1841–1847) (heute: Tschechische Technische Universität) in Prag.
- 2.
Max von Laue, Die Relativitätstheorie (Braunschweig: Vieweg 1960), 7 durchgesehene Auflage.
- 3.
Seiten 101–102, Max von Laue, loc.cit.
- 4.
A. Einstein, „Über die Möglichkeit einer neuen Prüfung des Relativitätsprinzips,“ Annalen der Physik (ser. 4), 23, 197–198 (1907).
- 5.
siehe z. B.: R. Resnick, Introduction to Special Relativity (Deutsch: Einführung in die spezielle Relativität) (New York: J. Wiley, 1968), siehe Seiten 90–91; D. Halliday, R. Resnick, and K. S. Krane, Physics (Deutsch: Die Physik) Vol. 2 (New York: J. Wiley 2002). 4. Ausgabe, Seiten 897–898.
- 6.
Original:
It is instructive to note that the transverse Doppler effect has a simple time-dilation interpretation ...The transverse Doppler effect is another physical example confirming the relativistic time dilation.
- 7.
Eingesehen am 28. Juli 2018 https://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_Doppler_effect:
The relativistic Doppler effect is different from the non-relativistic Doppler effect as the equations include the time dilation effect of special relativity and do not involve the medium of propagation as a reference point.
- 8.
Eingesehen am 28 Juli 2018 https://de.wikipedia.org/wiki/Doppler-Effekt.
- 9.
A. Einstein in 1905 schreibt ‚Maxwell-Hertz‘ Gleichungen, siehe Ref. 14, im Kap. 2.
- 10.
Das ist nicht immer der Fall: Man hat in der Nähe der zentralen Masse der Milchstraße einen Stern beobachtet, der eine Geschwindigkeit von bis zu \(v\simeq 0{,}026\, c\) erreicht: GRAVITY Collaboration – R. Abuter et al. „Detection of the gravitational redshift in the orbit of the star S2 near the Galactic centre massive black hole (Beobachtung der gravitativen Rotverschiebung bei der Bahnbewegung des Sterns S2 in der Nähe des galaktischen schwarzen Lochs),“ Astronomy & Astrophysics 615, L15 (2018).
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Rafelski, J. (2019). Relativistischer Dopplereffekt. In: Spezielle Relativitätstheorie heute. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-59420-9_13
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DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-59420-9_13
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Publisher Name: Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg
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Online ISBN: 978-3-662-59420-9
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