Vöröseltolódás vs Doppler-effektus
A Doppler-effektus és a vöröseltolódás a hullámmechanika területén megfigyelhető két jelenség. Mindkét jelenség a forrás és a megfigyelő közötti relatív mozgás miatt következik be. Ezeknek a jelenségeknek az alkalmazásai óriásiak. Az olyan területek, mint a csillagászat, az asztrofizika, a fizika és a mérnöki tudományok, sőt a forgalomirányítás is alkalmazzák ezeket a jelenségeket. Létfontosságú a vöröseltolódás és a Doppler-effektus megfelelő ismerete ahhoz, hogy kitűnjünk azokon a területeken, ahol ezeken a jelenségeken alapuló alkalmazási területeik vannak. Ebben a cikkben megvitatjuk a Doppler-effektust és a vöröseltolódást, azok alkalmazását, a vöröseltolódás és a Doppler-effektus közötti hasonlóságokat, és végül a Doppler-effektus és a vöröseltolódás közötti különbséget.
Doppler-effektus
A Doppler-effektus hullámokkal kapcsolatos jelenség. A Doppler-effektus magyarázatához néhány kifejezést meg kell határozni. A forrás az a hely, ahol a hullám vagy a jel keletkezik. A megfigyelő az a hely, ahol a jel vagy a hullám érkezik. A referenciakeret a nem mozgó keret a közeghez képest, ahol az egész jelenséget megfigyeljük. A hullámsebesség a közegben a hullám forráshoz viszonyított sebessége.
1. eset
A forrás továbbra is a vonatkoztatási rendszerhez képest van, és a megfigyelő V relatív sebességgel mozog a forráshoz képest a forrás irányában. A közeg hullámsebessége C. Ebben az esetben a hullám relatív sebessége C+V. A hullám hullámhossza V/f0 V=fλ rendszerre alkalmazva f=(C+V) f0/ C Ha a megfigyelő távolodik a forrástól, a relatív hullámsebesség C-V lesz.
2. eset
A megfigyelő még mindig a közeghez képest van, és a forrás U relatív sebességgel mozog a megfigyelő irányába. A forrás f0frekvenciájú hullámokat bocsát ki a forráshoz képest. A közeg hullámsebessége C. A relatív hullámsebesség C-on marad, és a hullám hullámhossza f0 / C-U lesz. V=f λ rendszerre alkalmazva f=C f0/ (C-U).
3. eset
Mind a forrás, mind a megfigyelő U és V sebességgel halad egymás felé a közeghez képest. Az 1. és 2. eset számításait felhasználva a megfigyelt gyakoriságot a következőképpen kapjuk: f=(C+V) f0/ (C-U).
Vöröseltolás
A vöröseltolódás az elektromágneses hullámokban megfigyelhető, hullámokkal kapcsolatos jelenség. Abban az esetben, ha bizonyos spektrumvonalak frekvenciái ismertek, a megfigyelt spektrumok összehasonlíthatók a standard spektrumokkal. Csillagobjektumok esetében ez egy nagyon hasznos módszer az objektum relatív sebességének kiszámítására. A vöröseltolódás az a jelenség, amikor a spektrumvonalak kissé eltolódnak az elektromágneses spektrum vörös oldalára. Ezt a megfigyelőtől távolodó források okozzák. A vöröseltolódás megfelelője a kékeltolódás, amelyet a megfigyelő felé érkező forrás okoz. Vöröseltolódás esetén a hullámhossz-különbség a relatív sebesség mérésére szolgál.
Mi a különbség a Doppler-effektus és a vöröseltolódás között?
• Doppler-effektus minden hullámban megfigyelhető. A vöröseltolódás csak az elektromágneses spektrumra vonatkozik.
• Jelentkezni; a Doppler-effektus felhasználható az öt változó bármelyikének kiszámítására, ha a másik négy ismert. A vöröseltolódást csak a relatív sebesség kiszámítására használjuk.
