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Fachbereichsarbeiten

Der Dopplereffekt in der Astronomie

FBA aus Physik

Verfasst von: Matthias Kühtreiber (8C)
Betreut von: Mag. Franz Schneider
Maturajahrgang 2007

Matthias Kühtreiber stellte sich folgende Frage: Ist der akustische Dopplereffekt, der im Physikunterricht immer erklärt wird, die einzige Möglichkeit für seine Wirkungsweise? Er erklärt zunächst den optischen Dopplereffekt, das ist die Frequenzverschiebung von elektromagnetischer Strahlung, die durch die Relativgeschwindigkeit zwischen Lichtquelle und Empfänger bewirkt wird. Dazu verwendet er die mathematische Behandlung der Galilei-Transformation und leitet die relativistische Formel mit Hilfe der Lorentztransformation her. Kühtreiber geht sodann auf die Spektralanalyse ein und erklärt einige Anwendungen des Dopplereffekts sowie der Rotverschiebung (bei sich vergrößerndem Abstand verringert sich nämlich die Frequenz der Strahlung, sodass es zu einer Rotverschiebung kommt) in der Astronomie genauer. Die Ermittlung der Rotationsgeschwindigkeit von Planeten und Galaxien berücksichtigt er genau so wie den Einfluss der Erdbewegung auf astronomische Beobachtungen, auch eine Strukturuntersuchung der Milchstraße wird erörtert. Er schließt seine Arbeit mit einer Diskussion zur Entdeckung von Hubble und den daraus gezogenen Folgerungen über die Entstehung des Universums.

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