Transversaler Dopplereffekt beim Radar

06/12/2008 - 21:58 von Ralf Kusmierz | Report spam
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Moin, Frage:

Mir hat gerade jemand erzàhlt, daß der transversale Dopplereffekt beim
Radar nicht auftritt, weil es nur auf die radiale
Relativgeschwindigkeit zwischen Antenne und Ziel ankàme.

Wir gehen davon aus, daß die Radaranlage stationàr ist (Laborsystem)
und mit derselben Antenne bzw. Schüssel das Signal gesendet und
empfangen wird. Also drei Situationen:

I)
Auto steht in der Gegend rum, Radaranlage gibt einen Impuls drauf ->
kein Dopplereffekt, Emfangsfrequenz = Sendefrequenz.

II)
Auto fàhrt auf einer Kreisbahn um die Radaranlage herum -
Dopplereffekt oder nicht? (Bitte keine verkehrsrechtlichen oder
qualitativen Erwàgungen, es geht um die Physik, nicht die Größe des
Effekts - meinetwegen kann das Auto auch mit halber
Lichtgeschwindigkeit fahren.)

III)
Eine Radaranlage beobachtet einen geostationàren
Nachrichtensatelliten.

Wie ist es bei II und III?

Ist bei III die Transversalgeschwindigkeit Null, weil sich der
Satellit nicht bewegt, oder sind die ca. 3 km/s Bahngeschwindigkeit
des Orbits anzusetzen (wobei ein Frequenzshift von 5e-11 herauskàme)?
Macht es einen Unterschied, ob sich die Radaranlage am Nordpol
befindet (keine eigene Bahngeschwindigkeit) oder am Äquator?

(Als Link hatte ich
<http://www.relativ-kritisch.de/foru...opic.php?t 0&postdays=0&postorder=asc&start&sid=8d6dd8217823efbd7aaf190089fdaab5>
gefunden, aber leider nix verstanden.)

Evtl. spielt es beim Radar auch eine Rolle, daß sich die Effekte von
Hin- und Rückweg ggf. kompensieren, aber das glaube ich eigentlich
nicht, vielmehr sollten sie sich annàhernd verdoppeln, also bei dem
GEO ein Shift von 1e-10 herauskommen.


Gruß aus Bremen
Ralf
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphàre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hàltst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
nàmlich offiziell parallel reell Satellit Standard Stegreif voraus
 

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#1 Sebastian Starosielec
07/12/2008 - 10:21 | Warnen spam
On Sat, 06 Dec 2008 21:58:03 +0100, Ralf Kusmierz wrote:

Wir gehen davon aus, daß die Radaranlage stationàr ist (Laborsystem) und
mit derselben Antenne bzw. Schüssel das Signal gesendet und empfangen
wird. Also drei Situationen:

I)
Auto steht in der Gegend rum, Radaranlage gibt einen Impuls drauf ->
kein Dopplereffekt, Emfangsfrequenz = Sendefrequenz.

II)
Auto fàhrt auf einer Kreisbahn um die Radaranlage herum - Dopplereffekt
oder nicht? (Bitte keine verkehrsrechtlichen oder qualitativen
Erwàgungen, es geht um die Physik, nicht die Größe des Effekts -
meinetwegen kann das Auto auch mit halber Lichtgeschwindigkeit fahren.)



A)
Angenommen, das Auto ist homogen und ringförmig, im Mittelpunkt des Autos
steht die Radaranlage.
Es fàhrt also immer um die Radaranlage herum, hat aber in jede Richtung
denselben Abstand.

Situation I und II sind dann nicht mehr unterscheidbar.
Insbesondere nicht mehr von einem stillstehenden Ringauto unterscheidbar.
Die Empfangsfrequenz àndert sich also nicht.

B)
Angenommen, mit einem echten Auto làßt sich eine endliche
Frequenzverschiebung der Empfangsfrequenz beobachten, dann sollte sich
bei mehreren Autos auf derselben Kreisbahn (mit derselben
Bahngeschwindigkeit) kein Unterschied in der Frequenzverschiebung
beobachten.
Füg auf deine Kreisbahn soviel Auto hinein, bis du ein homogenen Ring aus
Autos bekommst. Auch hier solltest Du nun eine Änderung der
Frequenzverschiebung beobachten.

Gedankenexperimente A) und B) widersprechen sich wohl, also kann die
Annahme in A) und/oder in B) nicht richtig sein.

Jetzt liegt es an Dir zu zeigen, warum A) richtig ist, und B) deshalb
dann nicht.

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