Bewegter leuchtender Punkt
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§ 14
Licht passiert den ruhenden Punkt P in dem durch
(75) bestimmten Zeitelement dt.
Die Abbildung (4) veranschaulicht die Verhältnisse. Zur
Zeit t' befindet sich die Lichtquelle in E', zur Zeit t' -f dt'
in F', sodaß E'F' — tdt' den im Zeitintervall dt'
von ihr zurückgelegten Weg darstellt. Die in
diesem Zeitintervalle entsandte Welle ist zur Zeit
t zwischen zwei exzentrischen Kugeln einge
schlossen, von denen die äußere E', die innere
F' zum Mittelpunkte hat; erstere ist mit dem
Radius c (t — t'), letztere mit dem Radius c (t — t' — dt’) ge
schlagen. Mit Rücksicht auf die exzentrische Lage der Kugeln
gilt für ihren Abstand, d. h. für die Wellenbreite:
(75a) dl = cdt' — | ü |dt' cos cp = cdt\ 1 — ß cos cp).
Die Wellenbreite ist größer oder kleiner als cdt', je nachdem
der Fahrstrahl E'P, längs dessen die Welle fortschreitet, mit
der Bewegungsrichtung E' F' der Lichtquelle einen stumpfen
oder einen spitzen Winkel einschließt. Da nun die Zeit des
Hinwegstreichens der Welle über einen festen Aufpunkt P ge
geben ist durch
dl = cdt,
so folgt
(75b) dt = dt'(1 — ß cos cp),
eine mit (75) identische Beziehung.
Die Gleichung (75) stellt die allgemeine Fassung des so
genannten „Dopplerschen Prinzipes“ für eine bewegte
Lichtquelle dar. Wir gelangen zu der gewöhnlichen Fassung
dieses Prinzipes, indem wir die Gleichung auf den Fall perio
discher Schwingungen des lichtentsendenden Dipols anwenden;
wir bezeichnen mit v' Schwingungsdauer und Frequenz der
Schwingungen des Dipols, mit r, v hingegen diejenige Schwin
gungsdauer und Frequenz, welche der ruhende Beobachter in
P wahrnimmt. Erfolgt die translatorische Bewegung des leuch
tenden Punktes während einer Schwingung merklich gleich
förmig und geradlinig, so gilt die Beziehung (75), welche die
Abb. 4.