Die Frequenzverschiebung, auch als Doppler-Effekt bekannt, tritt auf, wenn sich die Quelle eines Schalls oder einer Welle in Bezug auf den Empfänger bewegt. Dies führt dazu, dass die Frequenz, die der Empfänger wahrnimmt, von der Frequenz abweicht, die von der Quelle ausgesendet wurde.
Die Berechnung der Frequenzverschiebung hängt von der Geschwindigkeit der Quelle und dem Empfänger in Bezug auf die Welle ab. Die Formel für die Frequenzverschiebung lautet:
Δf = f0 * (v1 - v2) / (v1 + v2)
wobei f0 die Ausgangsfrequenz der Welle ist, v1 die Geschwindigkeit der Quelle und v2 die Geschwindigkeit des Empfängers.
Zum Beispiel, wenn ein Auto mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h auf einen Fahrradfahrer zufährt, der sich mit einer Geschwindigkeit von 20 km/h bewegt, wird die Frequenzverschiebung wie folgt berechnet:
Δf = f0 * (60 km/h - 20 km/h) / (60 km/h + 20 km/h)
= f0 * 40 km/h / 80 km/h
= f0 * 0,5
Dies bedeutet, dass die von dem Auto ausgesendete Frequenz um 50% höher erscheinen wird, als sie tatsächlich ist. Wenn das Auto an dem Fahrradfahrer vorbeifährt, wird sich die Frequenzverschiebung umkehren und die Frequenz wird um 50% niedriger erscheinen, als sie tatsächlich ist.