Ein sehr schönes Beispiel zur Anwendung des Dopplereffektes ist die Bestimmung der Jupiterrotation.
Ein Beispiel dazu hat die Firma Shelyak als Anwendungsmöglichkeit für ihren Spektrographen veröffentlicht:
Man lege den Eintrittsspalt des Spektrographen so, dass er auf dem Jupiteräquator liegt. Das ist wegen der zum Äquator parallelen Wolkenstreifen recht einfach.
Nun belichte man, so dass man ein Spektrum mit Spektrallinien sieht. Das Bild zeigt die Umgebung der Wasserstofflinie Hα. Diese Absporptionslinie entsteht auf der Sonne.
Man erkennt leichte Wellenlängenverschiebungen, da sich ein Teil des Jupiters auf uns zu dreht, der andere von uns fort.
Daraus kann man direkt mit Hilfe der Dopplerformel die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten berechnen:
v/c = 1/2 * 1/2 * Δλ/λ = 1/4*Δλ/λ
Die beiden Faktoren 1/2 müssen noch erklärt werden:
- Wir vermessen die gesamte Verschiebung von einem Rand zum anderen, also über Blau- zur Rotverschiebung. Deswegen müssen wir den Wert durch 2 teilen, da wir ja die Rotation relativ zur Scheibenmitte angeben.
- Die Spektrallinien sind Sonnenspektrallinien, d.h. wir beobachten reflektiertes Sonnenlicht. Bei der Reflwxion verdoppelt sich aber der Dopplereffekt: Das ankommende Licht sieht einen Jupiterrand z.B. auif sich zukommen, bzw. der Jupiterrand bewegt sich auf die Sonne zu (Blauverschiebung) und der Jupiterrand bewegt sich dann auf uns zu, wenn er das reflektierte Licht abgibt (erneute Blauverschiebung).
Die nicht gekippten Linien entstehen in der Atmosphäre der Erde.
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| Torsten Hansen, shelyak |
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