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Schallwellen

Schallwellen; Rechte: WDR

Vielleicht ist euch das schon mal aufgefallen: Wenn ihr draußen auf der Straße steht und ein Bus fährt vorbei, ändert sich das Busgeräusch. Kommt der Bus auf euch zu, wird der Ton höher, entfernt er sich wieder, wird der Ton tiefer. Das könnt ihr nicht feststellen, wenn ihr in dem Bus drin sitzt. Dann bleibt das Geräusch immer gleich. Genauso ist das mit allen Sachen, die Geräusche von sich geben, und die auf euch zukommen oder sich entfernen. Die Tonhöhe wird sich ändern.

Das kann kein Zufall sein, werden die Klugscheißer unter euch denken - und sie haben Recht. Dieses Phänomen hat einen Namen. Man nennt es Dopplereffekt. Benannt wurde es nach seinem Entdecker, dem Naturwissenschaftler Christian Andreas Doppler (1803 - 1853). Der hat das Phänomen 1843 als Erster beschrieben.

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Was passiert da?

Töne sind Schallwellen. Gibt zum Beispiel der Bus einen Ton von sich, versetzt er damit die Luft um sich herum in Schwingungen, über die Luft übertragen gelangen diese Schwingungen an unser Ohr. Dort treffen sie aufs Trommelfell, was dann auch wieder in Schwingungen versetzt wird. So können wir den Ton "hören".

Schallwellen; Rechte: WDR
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Man kann die Schallwellen mit einem speziellen Gerät sichtbar machen: mit einem Oszilloskop. Es übersetzt die Schwingungen in der Luft, die von einem bestimmten Ton ausgehen, in ein Bild mit Wellenlinien. Und diese Wellen verändern sich, je nachdem wie hoch oder tief der Ton ist. Wenn die Wellen eng aneinander liegen, ist der Ton hoch. Dann gibt es viele kurze Schwingungen. Der Ton ist tief, wenn die Wellen weiter auseinander gezogen sind. Das Oszilloskop zeigt wenige und weite Schwingungen. Das ist wie bei einer Feder. Drückt man sie zusammen, gibt es viele Biegungen in kurzen Abständen, zieht man die Feder auseinander, gibt es wenige Biegungen in weiten Abständen.

Schallwellen; Rechte: WDR
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Wenn ein Bus an euch vorbei fährt, dann werden die Schallwellen vor dem Bus in Fahrtrichtung angestaut. Er schiebt sie sozusagen vor sich her. Sie werden zusammengedrückt, treffen so auf euer Trommelfell und lassen das Busgeräusch höher erscheinen. Ihr erinnert euch: Viele kurze Wellen bedeuten einen höheren Ton. Fährt der Bus an euch vorbei passiert das Gegenteil: Er zieht die Schallwellen hinter sich her. Gleichzeitig zieht er sie auseinander und die Wellen werden weniger und liegen weiter auseinander. Das Ergebnis: Der Ton wird tiefer. Das ist die Erklärung dafür, warum das Busgeräusch sich verändert.

Und warum hört man im Bus immer das gleiche Geräusch?
Ist doch klar - weil man immer den gleichen Abstand zum Motor hat und die Schallwellen nicht gestaut oder auseinandergezogen werden.

© WDR 2016
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