THEMA:

ich weiß gar nicht ob das hier die richtige Kategorie ist, wenn nicht einfach verschieben. Ich beschäftige mich gedanklich immer noch mit Photonen und Rotverschiebungen gemäß meinem letzten Thread Kosmologische Rotverschiebung. Jetzt bin ich über eine Ungereimtheit gestolpert, wie denn jetzt ein relativistischer Dopplereffekt definiert ist.

Ich habe in verschiedenen Quellen (Tippler Kapitel 3.12, Wikipedia, Vorlesungen von Alan Guth ) gelesen, dass mit der Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen der relativistische Dopplereffekt für Berechnungen genommen wird. Hierbei geht es nicht um die Geschwindigkeit der Quelle, sondern das wichtige ist die Ausbreitung der Strahlung mit Lichtgeschwindigkeit.

Im Tutorial Rotverschiebung in der Wissensbox habe ich das anders verstanden. Hier wird die relativistische Dopplerformel nur angewendet, wenn die Quelle sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Ansonsten wird dieser Effekt als klassischer Dopplereffekt bezeichnet.

Ich hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt. Kann jemand sagen, ob ich nur was falsch verstanden habe.

Kasmodia schrieb:

Hier wird die relativistische Dopplerformel nur angewendet, wenn die Quelle sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Da sich nichts mit Ruhemasse mit Lichtgeschwindigkeit bewegen kann, kann ich mir im Moment keine Photonen-Quelle vorstellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Der relativistiche Dopplerfaktor ist lediglich der normale Dopplerfaktor (mit ruhendem Beobachter und natürlich ohne Medium) mit einem zusätzlichem Gammafaktor (Divisor) für die Zeitdilatation.

1/γ(1 ±|β|)

Dabei bestimmt sich γ nach der Geschwindigkeit und β lediglich nach der Radialgeschwindigkeit.

Sofern also γ≈1 kann man das natürlich weglassen.

ClausS schrieb:

Kasmodia schrieb:

Hier wird die relativistische Dopplerformel nur angewendet, wenn die Quelle sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Da sich nichts mit Ruhemasse mit Lichtgeschwindigkeit bewegen kann, kann ich mir im Moment keine Photonen-Quelle vorstellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

So steht es aber in Eurem tutorial zur Rotverschiebung. Seite 3.


Rotverschiebung durch Dopplereffekt plus Zeitdilatation
Entfernt sich die Lichtquelle mit einer Geschwindigkeit v, die mit der
Lichtgeschwindigkeit c vergleichbar ist, muss man die Zeitdilatation (Dehnung der
Zeit) gemäß der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) berücksichtigen.

Kasmodia schrieb:

ClausS schrieb:

Kasmodia schrieb:

Hier wird die relativistische Dopplerformel nur angewendet, wenn die Quelle sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Da sich nichts mit Ruhemasse mit Lichtgeschwindigkeit bewegen kann, kann ich mir im Moment keine Photonen-Quelle vorstellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

So steht es aber in Eurem tutorial zur Rotverschiebung. Seite 3.

Da steht
"mit einer Geschwindigkeit v, die mit der Lichtgeschwindigkeit c vergleichbar ist,"
also mit relevanter Geschwindigkeit, meist spricht man von "ab 10% c"

ra-raisch schrieb:

Der relativistiche Dopplerfaktor ist lediglich der normale Dopplerfaktor (mit ruhendem Beobachter und natürlich ohne Medium) mit einem zusätzlichem Gammafaktor (Divisor) für die Zeitdilatation.

1/γ(1 ±|β|)

Dabei bestimmt sich γ nach der Geschwindigkeit und β lediglich nach der Radialgeschwindigkeit.

Sofern also γ≈1 kann man das natürlich weglassen.

Danke für Eure Antworten. Ich glaube ich weiß jetzt, wo mein Problem lag. Es ist so Dass bei Geschwindigkeiten der Quelle << c es durchaus zur Zeitdilatation kommt. Diese ist aber so gering, dass man ruhig den klassischen Dopplereffekt für Berechnungen nehmen kann. (ohne Medium natürlich). Bei Geschwindigkeiten der Quelle vergleichbar mit c muss dann aber die Zeitdilatation berücksichtigt werden und man muss für Berechnungen den relativistischen dopplereffekt heranziehen. kann man das so sagen?

ra-raisch schrieb:

Kasmodia schrieb:

ClausS schrieb:

Kasmodia schrieb:

Hier wird die relativistische Dopplerformel nur angewendet, wenn die Quelle sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Da sich nichts mit Ruhemasse mit Lichtgeschwindigkeit bewegen kann, kann ich mir im Moment keine Photonen-Quelle vorstellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt.

So steht es aber in Eurem tutorial zur Rotverschiebung. Seite 3.

Da steht
"mit einer Geschwindigkeit v, die mit der Lichtgeschwindigkeit c vergleichbar ist,"
also mit relevanter Geschwindigkeit, meist spricht man von "ab 10% c"

Das stimmt natürlich, da habe ich mich falsch ausgedrückt. Welche Photonenquellen entfernen sich denn mit fast c.

Kasmodia schrieb:

kann man das so sagen?

Ja klar, wobei es ja ganz einfach ist, man muss ja nur die Zeitdilatation γ zusätzlich beücksichtigen.