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Christian Doppler

* 29. 11. 1803 Salzburg
† 17. 3. 1853 Venedig

Er war ein österreichische Mathematiker und Physiker, der sich mit dem Licht, dem Schall und der Farbenlehre beschäftigte und auch verschiedene astronomische Untersuchungen durchführte. Bekannt ist DOPPLER heute vor allem durch einen Erscheinung, die er untersuchte und die seinen Namen trägt: Die Wellenlänge von Schall und Licht ändert sich bei einer Relativbewegung zwischen Sender und Empfänger in charakteristischer Weise. Diese Erscheinung wird als DOPPLER-Effekt bezeichnet.

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Leben und Wirken

CHRISTIAN JOHANN DOPPLER, meist verkürzt CHRISTIAN DOPPLER genannt, wurde am 29. November 1803 in Salzburg geboren. Nach dem Schulbesuch studierte er in Wien und Salzburg Mathematik und Physik. Danach war er als Mathematiklehrer am Polytechnikum in Wien tätig. Von 1835 bis 1847 arbeitete er als Hochschullehrer für Mathematik an der Universität Prag, anschließend für ein Jahr als Professor für Mathematik und Mechanik an der Bergakademie Schemnitz und ab 1848 als Professor für praktische Geometrie wieder am Polytechnikum in Wien. Drei Jahre später, also 1851, wurde er zum Professor für Experimentalphysik an der Universität Wien und zum Direktor des neu gegründeten Physikalischen Instituts berufen. Darüber hinaus wurde er Mitglied der Akademie der Wissenschaften. CHRISTIAN DOPPLER war nicht nur ein erfolgreicher Hochschullehrer, sondern auch ein vielseitiger Forscher. Er starb am 17. März 1853 in Venedig.

Wissenschaftliche Arbeitsgebiete und Leistungen

In seinen Forschungsarbeiten beschäftigte sich CHRISTIAN DOPPLER mit sehr unterschiedlichen Bereichen der Akustik, Optik, Elektrizitätslehre und Astronomie. Davon zeugen auch die Titel seiner wissenschaftlichen Beiträge. Wichtige Arbeiten von ihm trugen die Titel „Drei Abhandlungen auf dem Gebiet der Wellenlehre“ (1846), „Beiträge zur Fixsternkunde“ (1846) und „Über das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne“ (1842). In der zuletzt genannten Arbeit beschrieb er auch die Erscheinung, die ihn bekannt machte und die heute seinen Namen trägt: Die Wellenlänge von Schallwellen und damit die Tonhöhe, die ein Beobachter wahrnimmt, hängt von der Relativgeschwindigkeit zwischen der Schallquelle und dem Empfänger ab. Die Erscheinung wird als DOPPLER-Effekt bezeichnet. Dieser akustische DOPPLER-Effekt konnte auch bald experimentell nachgewiesen werden. Darüber hinaus erkannte DOPPLER auch die Gültigkeit dieses Effektes für den optischen Bereich. Er wird dort als optischer DOPPLER-Effekt oder als relativistischer DOPPLER-Effekt bezeichnet und macht sich in einer Verschiebung der Wellenlänge bei Relativbewegung zwischen einer Lichtquelle und einem Beobachter bemerkbar. Die Anwendung des DOPPLER-Effektes wurde eine der wichtigsten Methoden zur Erforschung der Bewegungsverhältnisse im Weltall. Aus der Rotverschiebung kann man z.B. ermitteln, mit welcher Geschwindigkeit sich Galaxien von uns entfernen. DOPPLER versuchte, mit diesem Effekt auch die verschiedenen Farben der Sterne zu deuten, allerdings trifft diese Erklärung nicht zu. Darüber hinaus arbeitete er an Methoden zur Bestimmung des Durchmessers und der Entfernung von Sternen.

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Christian Doppler." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/christian-doppler (Abgerufen: 20. May 2025, 21:16 UTC)

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Verwandte Artikel

Beschreibung mechanischer Wellen

Eine mechanische Welle ist die Ausbreitung einer mechanischen Schwingung im Raum. Beispiele für mechanische Wellen sind Wasserwellen, Schallwellen, Seilwellen oder Erdbebenwellen.
Mechanische Wellen können beschrieben werden

 
  • mit Ort-Zeit- und Weg-Zeit-Diagrammen,

 

  • mit solchen physikalischen Größen wie Ausbreitungsgeschwindigkeit, Wellenlänge, Frequenz, Amplitude und Elongation,

 

  • mathematisch mit einer Wellengleichung.
Dabei beschränken wir uns auf die Beschreibung von sinusförmigen Wellen.

Eigenschaften mechanischer Wellen im Überblick

Mechanische Wellen, z. B. Wasserwellen oder Schallwellen, haben eine Reihe von charakteristischen Eigenschaften. Sie breiten sich von einem Erreger (Quelle) aus mit einer bestimmten Geschwindigkeit fort. Mit Wellen wird Energie, aber kein Stoff transportiert. Wellen können reflektiert und gebrochen werden. Es können auch Beugung und Interferenz (Überlagerung) auftreten. Darüber hinaus können mechanische Wellen absorbiert, gestreut oder polarisiert werden. Ebenfalls zu beobachten ist bei mechanischen Wellen Dispersion.

Erdbebenwellen

Erdbeben sind natürliche Erschütterungen der Erdkruste bzw. des oberen Erdmantels. Vom Zentrum eines Erdbebens gehen Erdbebenwellen aus, die sich über Hunderte von Kilometern ausbreiten können. Es sind Längs- oder Querwellen, die sich teilweise an der Erdoberfläche und teilweise im Erdmantel ausbreiten und die auch in größerer Entfernung vom Epizentrum erhebliche Zerstörungen anrichten können.

Das huygenssche Prinzip

Der niederländische Physiker CHRISTIAAN HUYGENS (1629-1695) entwickelte das nach ihm benannte Prinzip der Ausbreitung von Wellen:

Jeder Punkt, der von einer Welle getroffen wird, ist Ausgangspunkt einer kreis- oder kugelförmigen Elementarwelle. Die Elementarwellen überlagern sich zu einer neuen Wellenfront.

Mithilfe des huygensschen Prinzips kann man die Ausbreitung von Wellen, die Reflexion und Brechung sowie die Beugung beschreiben und erklären.
Der französische Naturforscher AUGUSTIN JEAN FRESNEL (1788-1827) erweiterte das huygenssche Prinzip zum huygens-fresnelschen Prinzip, mit dem auch die Interferenz von Wellen erklärt werden kann.

Schall und seine Eigenschaften

Alles, was akustisch mit den Ohren wahrgenommen werden kann, ist Schall. Schall geht von Schallquellen aus. Seinem Wesen nach ist Schall eine longitudinale mechanische Welle, bei der sich zeitlich periodisch der Druck ändert. Schall breitet sich in einem Stoff mit einer bestimmten Geschwindigkeit, der Schallgeschwindigkeit, aus. Er kann reflektiert, gebrochen und absorbiert werden. Da Schall eine mechanische Welle ist, treten bei Schallwellen auch Beugung und Interferenz auf.

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