Moin hat jemand sich mal mit der Umrechnung von Interferenzerscheinungen, hervorgerufen durch Frequenzverschiebungen durch Doppler Effekt, in Geschwindigkeiten befasst?
optisch, akustisch, elektromagnetische Wellen ( weit unter Lichtfrequenzen ) ? und die Bewegungweit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit? mir fallen zu Doppler folgende Themen ein: - Ultraschallbewegungsmelder - Radar-Bewegungsmelder - scheinbare Sendefrequenz umlaufender Satelliten - Rotverschiebung
Die Wellenlängen liegen genau bei 810nm und 1450nm Es geht darum die Geschwindigkeit von vielen Partikelchen zu messen die mittels Laserdioden beleuchtet werden und dann werden die gestreuten Photonen mittels Fotodetektor aufgefangen. Die interferieren ja und daraus kann man Wegunterschiede ermitteln und irgendwie auch die Geschwindigkeit.
Ist doch dasselbe wie bei Ultraschall, nur dass du hier halt Wellenlängen anstatt von Frequenzen misst. Was für eine Messeinrichtung verwendest du, um feine Wellenlängenänderungen zu bestimmen? http://www.jgiesen.de/astro/stars/DopplerEffekt/index.htm Die Seite beinhaltet eigentlich alle Infos, die du brauchst - viel Formelwerk braucht man da nicht. Hauptschwierigkeit wird die genaue Bestimmung des empfangenen Lichtspektrums, denke ich. Das Verfahren an sich ist schon sehr alt.
bei Licht kommt noch der Beitrag der Relativitätstheorie dazu, dass die Geschwindigket nicht über die Lichtgeschwindigkeit steigen kann. Für Schall kann man diesen Faktor vernachlässigen, oder auch für langsame Bewegungen.
Messen tu ich das ganze mit Fotodetektoren die 2 Wellenlängen empfangen können. Mein Problem is halt, das die Streuung immens ist. Ich kann zwar die Formel für den Doppler-Shift nehmen aber die ist ja an die Winkel geknüpft und meine Ausfallwinkel sind sehr vielfältig. Das heißt erstmal alles empfangen und dann versuchen daraus nen Mittelwert zu bilden. Der Doppler Effekt beruht ja darauf das sich die Frequenzen verschieben. Die Wellen die zurück kommen auf den Detektor interferieren ja und daraus kann man eine Lichtintensitätsverteilung bestimmen. Und diese Verteilung kann in einen Fotostrom gewandelt werden. Jetzt diesen auswerten is mein Problem.
Bei beiden Typen von Bewegungsmelder liegen die Dopplerverschiebungen im Niederfrequenzbereich und lassen sich leicht mit Soundkarten- FFT-Programmen darstellen. Ich hab schon mal den Autoverkehr vor dem Fenster 5 Stockwerke tiefer mit 24GHz-Bewegungsmelder gemessen, das sind so 300-1000Hz. In den Fotodetektoren mischt sich die ausgesandte Lichtfrequenz mit der empfangenen zur Differenzfrequenz. Wo liegt diese Differenzfrequenz hier?
In welchem Bereich die liegen weis ich noch nich bin grad dabei nen versuchsaufbau zu bauen damit ich das messen kann. Aber sie wird sehr gering sein denk ich, weil die strömung sehr unterschiedlich ist und die Partikel auch sehr unterschiedlich sind. Ich werde ein diffuses Spektrum an Intensitäten bekommen was ich auszuwerten habe. Ich will den Unterschied zwischen zwei Strömungen herausbekommen, den von den partikeln und von der flüssigkeit selber.
Wenn das Licht von einem Partikel reflektiert wird, und sich das Partikel dann um eine Viertel Lichtwellenlänge entfernt oder nähert, dann ändert sich die Phase des reflektierten Lichts um eine halbe Wellenlänge (doppelte Laufstrecke). Waren beide vorher konstruktiv überlagert ( Helligkeitsmaximum) dann sind sie jetzt destruktiv überlagert(Minimum). Eine Dopplerschwingungsperiode bedeutet also eine Bewegung um 1/2 Wellenlänge. Damit läßt sich die Geschwindigkeit(-skomponente) berechnen.
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