Stimmt_das?

[Frau Holle]

Beim Ives-Stilwell Experiment wurde gezeigt, dass sich die Resonanzfrequenz bewegter Ionen ändert. Dopplereffekt ist mit dem akustischen Dopplereffekt identisch.

Da hast du wohl das Experiment nicht verstanden.

Beim Ives-Stilwell Experiment wurde gezeigt, dass die klassischen Formeln für den akustischen Dopplereffekt nicht gelten, wenn man die rot/blau verschobene Strahlung betrachtet, welche von den bewegten Ionen ausgeht.

Beim klassischen Dopplereffekt würde man erwarten:




Die beiden Linien liegen also genau symmetrisch um die ruhende Wellenlänge:

rot          λ₀          blau
 |----------|----------|

Mit der Zeitdilatation an der Quelle aus Sicht des ruhenden Empfängers kommt zusätzlich der Lorentzfaktor Gamma hinzu. Für kleine Geschwindigkeiten erhält man




Nun besitzen beide Linien denselben zusätzlichen Term .
Dadurch verschieben sich beide Linien etwas nach größeren Wellenlängen.

Betrachtet man den Mittelwert

dann heben sich die linearen Dopplerterme

gegenseitig auf.

Übrig bleibt

Genau dieser kleine Rest stammt ausschließlich von der Zeitdilatation.

Man kann sich das vorstellen wie zwei Messwerte:

klassisch

-100          λ₀          +100
   |----------|----------|

Relativistisch werden daraus

-98          λ₀          +102
 |----------|----------|

Die beiden äußeren Linien sind also nicht mehr exakt symmetrisch um die ruhende Linie.
Der Schwerpunkt aller drei Linien verschiebt sich geringfügig.

Genau diese Schwerpunktverschiebung wurde gemessen.

Die Aussage "Dopplereffekt ist mit dem akustischen Dopplereffekt identisch" ist mit dem Ives-Stillwell-Experiment widerlegt.
 

[Lagrange]

...
Die beiden äußeren Linien sind also nicht mehr exakt symmetrisch um die ruhende Linie.
Der Schwerpunkt aller drei Linien verschiebt sich geringfügig.

Genau diese Schwerpunktverschiebung wurde gemessen.

Die Aussage "Dopplereffekt ist mit dem akustischen Dopplereffekt identisch" ist mit dem Ives-Stillwell-Experiment widerlegt.

Das Experiment zeigt, dass zusätzlich zum Dopplereffekt die Resonanzfrequenz bewegter Ionen verschoben wird. Bewegte Ionen senden nicht gleiche Frequenz wie ruhende Ionen. Wenn sich Beobachter bewegt, ändert sich die Resonanzfrequenz nicht.

[Frau Holle]

...
Die beiden äußeren Linien sind also nicht mehr exakt symmetrisch um die ruhende Linie.
Der Schwerpunkt aller drei Linien verschiebt sich geringfügig.

Genau diese Schwerpunktverschiebung wurde gemessen.

Die Aussage "Dopplereffekt ist mit dem akustischen Dopplereffekt identisch" ist mit dem Ives-Stillwell-Experiment widerlegt.

Das Experiment zeigt, dass zusätzlich zum Dopplereffekt die Resonanzfrequenz bewegter Ionen verschoben wird. Bewegte Ionen senden nicht gleiche Frequenz wie ruhende Ionen.

Das müssen sie aber, wenn es gleich wie beim akustischen Effekt sein soll, wie du behauptest. Ein bewegter Lautsprecher sendet die gleiche Frequenz wie ein ruhender. Im Auto mit Martinshorn ändert sich die Frequenz nicht, egal ob es steht oder fährt.

Außerdem widerspricht das dem Relativitätsprinzip: Die Naturgesetze müssen in jedem Ruhesystem gleich sein, also auch im Ruhesystem des Ions. Ion ist Ion und ruht zu sich selber. Es kann keine andere Frequenz senden, nur weil es vielleicht Empfänger gibt, die relativ ihm bewegt sind und deshalb das Ion als bewegt betrachten.

Wenn sich Beobachter bewegt, ändert sich die Resonanzfrequenz nicht.

Eben, sag' ich doch. Das Ion ruht zu sich selber und ein Beobachter bewegt sich relativ zu ihm. Die Frequenz des Ions ändert sich dadurch natürlich nicht. Im Satz vorher hast du noch das Gegenteil behauptet.

Wenn das Ion sprechen könnte würde es sagen "ich sende immer gleich, kann gar nicht anders, bin ja bloß ein simples Ion, das dem Naturgesetz gehorcht."

Aber eins stimmt natürlich:
Im Ruhesystem des Empfängers sendet das zu ihm bewegte Ion nicht die gleiche Frequenz wie eins, das mit dem Empfänger ruht. Das ist genau der erwiesene Effekt der Zeitdilatation: Das zum Empfänger bewegte Ion "tickt" scheinbar langsamer.
 

[rmw]

Wenn es den Dopplereffekt beim Licht gäbe dann könnte man ihn genau so einfach messen wie bei Radarstrahlen.

Man bräuchte dann nicht irgend welche aufwendige Experimente machen deren Interpretation auch alles andere als gesichertes Wissen ist.

https://www.markweger.at/

[Rudi Knoth]

Wenn es den Dopplereffekt beim Licht gäbe dann könnte man ihn genau so einfach messen wie bei Radarstrahlen.

Man bräuchte dann nicht irgend welche aufwendige Experimente machen deren Interpretation auch alles andere als gesichertes Wissen ist.

https://www.markweger.at/

Nun gibt es folgende Gemeinsamkeit beim Dopplereffekt von Licht und von RADAR-Strahlen:

Beides sind elektromagnetische Wellen. Damit gibt es im Grunde denselben Dopplereffekt. Allerdings wird beim RADAR die Strahlung ausgesendet und vom bewegten Reflektor zu RADAR-Empfänger reflektiert. Also Sender und Empfänger ruhen zueinander. Man kann dies auch als eine Kombination von zwei Dopplereffekte verstehen, wobei der erste vom Sender zum Reflektor und der zweite vom Reflektor zum Empfänger geht.


Jetzt die Unterschiede zwischen der Messung mit dem RADAR und den aufwändigeren Experimenten.

1. Bei der Messung mit RADAR geht es um die Bestimmung der Geschwindigkeit des Reflektor. Diese ist bei Fahrzeugen so klein, daß der Frequenzunterschied zwischen gesendeter und empfangener Frequenz proportional zur Geschwindigkeit ist. Bei den Experimenten mit Ionen hat man eine bekannte Geschwindigkeit, die wesentlich höher ist. Daher gilt die Proportionalität nicht mehr.

2. In diesen Experimenten bewegen sich Sender und Empfänger zueinander.

3. Man will vor allem beim Experiment von Boterman nachprüfen, ob die Frequenzverhältnisse den Vorhersagen der SRT (Lorentztransformation) entspricht oder nicht. Nach dem Experiment von Boterman ist dies der Fall.

Gruß
Rudi Knoth

[Lagrange]

...

3. Man will vor allem beim Experiment von Boterman nachprüfen, ob die Frequenzverhältnisse den Vorhersagen der SRT (Lorentztransformation) entspricht oder nicht. Nach dem Experiment von Boterman ist dies der Fall.

Gruß
Rudi Knoth

Botermann hat Frequenzen so gewählt, dass Dopplereffekt folgende Frequenz ergibt:



Er hat also direkt zur verschobenen Frequenz "gedopplert".

Dabei ist die Frequenz des ruhenden Ions.

Die Resonanzfrequenz des bewegten Ions ist .

[Lagrange]

@Frau Holle

da bringst du einiges durcheinander.

[Frau Holle]

@Lagrange

@Frau Holle

da bringst du einiges durcheinander.

Lediglich du bringst die Bezugsysteme durcheinander.

Wie auch hier wieder:

Botermann hat Frequenzen so gewählt, dass Dopplereffekt folgende Frequenz ergibt:



Er hat also direkt zur verschobenen Frequenz "gedopplert".

So muss es ja auch sein. Die Frequenz des in seinem Ruhesystem ruhenden Ions ist aus Sicht des Empfängers um den Gammafaktor kleiner wegen der Zeitdilatation, denn in dessen Ruhesystem ist das Ion bewegt. Diese Lorentztransformation ist notwendig, was ja gerade getestet werden soll und sich im Experiment als richtig erwiesen hat.

Dazu kommt dann noch der normale Dopplereffekt. Es ist völlig korrekt so.

Im Ruhesystem des Empfängers sendet das zu ihm bewegte Ion nicht die gleiche Frequenz wie eins, das mit dem Empfänger ruht. Das ist genau der erwiesene Effekt der Zeitdilatation: Das zum Empfänger bewegte Ion "tickt" scheinbar langsamer.

Tatsächlich "tickt" es in seinem Ruhesystem aber immer mit , genau wie in jedem anderen Bezugsystem, in dem so ein Ion ruht.
 

[Rudi Knoth]

...

3. Man will vor allem beim Experiment von Boterman nachprüfen, ob die Frequenzverhältnisse den Vorhersagen der SRT (Lorentztransformation) entspricht oder nicht. Nach dem Experiment von Boterman ist dies der Fall.

Gruß
Rudi Knoth

Botermann hat Frequenzen so gewählt, dass Dopplereffekt folgende Frequenz ergibt:



Er hat also direkt zur verschobenen Frequenz "gedopplert".

Dabei ist die Frequenz des ruhenden Ions.

Die Resonanzfrequenz des bewegten Ions ist .

Nun er hat für beide Laser die Frequenz so gewählt, daß deren deren vom Ion empfangene Frequenzen [b]genau deren Resonanzfrequenzen/b] entspricht. Das Produkt der Laserfrequenzen sollte dann möglichst nahe dem Produkt der Resonanzfrequenzen sein.

Gruß
Rudi Knoth

[Lagrange]

Die dopplerverschobenen Frequenzen der Laser treffen die bewegungsverschobenen Frequenzen der Ionen. Das ist die ganze Geschichte. Von einem relativistischen Doppler kann keine Rede sein. Es gibt nur einen Doppler. Die andere Verschiebung resultiert aus der Bewegung relativ zum Äther (den Einstein wieder haben wollte, als er erkannte, dass leerer Raum keine physikalischen Eigenschaften haben kann).