Punainen vaihto vs Doppler-vaikutus
Doppler-vaikutus ja punasiirtymä ovat kaksi ilmiötä, joita havaitaan aaltomekaniikan alalla. Molemmat ilmiöt tapahtuvat lähteen ja tarkkailijan välisen suhteellisen liikkeen vuoksi. Näiden ilmiöiden sovellukset ovat valtavat. Alat, kuten tähtitiede, astrofysiikka, fysiikka, tekniikka ja jopa liikenteen hallinta, käyttävät näitä ilmiöitä. On ensiarvoisen tärkeää ymmärtää punasiirtymä ja Doppler Effect, jotta voimme menestyä aloilla, joilla on voimakkaita sovelluksia, jotka perustuvat näihin ilmiöihin. Tässä artikkelissa aiomme keskustella Doppler Effectistä ja Redshiftistä, niiden sovelluksista, punasiirron ja Doppler Effectin samankaltaisuuksista ja lopuksi Doppler Effectin ja redshiftin eroista.
Doppler-ilmiö
Doppler-vaikutus on aaltoihin liittyvä ilmiö. Doppler-vaikutuksen selittämiseksi on määriteltävä muutama termi. Lähde on paikka, josta aalto tai signaali syntyy. Tarkkailija on paikka, jossa signaali tai aalto vastaanotetaan. Viitekehys on liikkumaton kehys suhteessa väliaineeseen, jossa koko ilmiö havaitaan. Aallon nopeus on väliaineen aallon nopeus lähteeseen nähden.
Tapaus 1
Lähde on edelleen suhteessa vertailukehykseen, ja tarkkailija liikkuu suhteellisen nopeudella V lähteeseen nähden lähteen suunnassa. Väliaineen aallon nopeus on C. Tässä tapauksessa aallon suhteellinen nopeus on C + V. Aallon aallonpituus on V / f 0. Soveltamalla V = fλ järjestelmään saadaan f = (C + V) f 0 / C. Jos tarkkailija siirtyy lähteestä, suhteellisesta aallon nopeudesta tulee CV.
Tapaus 2
Tarkkailija on edelleen suhteessa väliaineeseen, ja lähde liikkuu suhteellisen nopeudella U tarkkailijan suuntaan. Lähde lähettää taajuuden f 0 aaltoja lähteeseen nähden. Väliaineen aallon nopeus on C. Suhteellinen aallon nopeus pysyy C: ssä ja aallon aallonpituudeksi tulee f 0 / CU. Soveltamalla järjestelmään V = f λ saadaan f = C f 0 / (CU).
Tapaus 3
Sekä lähde että tarkkailija liikkuvat toisiaan kohti nopeuksilla U ja V suhteessa väliaineeseen. Käyttämällä tapausten 1 ja 2 laskelmia saadaan havaittu taajuus muodossa f = (C + V) f 0 / (CU).
Punainen vaihto
Punainen siirtymä on aaltoihin liittyviä ilmiöitä, joita havaitaan sähkömagneettisissa aalloissa. Siinä tapauksessa, että tiettyjen spektriviivojen taajuudet ovat tunnettuja, havaittuja spektrit voidaan verrata standardispektreihin. Tähtikohteiden tapauksessa tämä on erittäin hyödyllinen menetelmä kohteen suhteellisen nopeuden laskemiseksi. Punainen siirtymä on ilmiö spektriviivojen siirtymisestä hieman sähkömagneettisen spektrin punaiselle puolelle. Tämä johtuu lähteistä, jotka siirtyvät pois tarkkailijasta. Punainensiirron vastine on bluessiirtymä, jonka aiheuttaa lähde, joka tulee kohti tarkkailijaa. Punainensiirtymässä aallonpituuden eroa käytetään suhteellisen nopeuden mittaamiseen.
Mitä eroa on Doppler Effectillä ja Redshiftillä?
• Doppler-vaikutus on havaittavissa kaikilla aalloilla. Punainen siirtymä määritetään vain sähkömagneettiselle spektrille.
• Hakea; Doppler-vaikutusta voidaan käyttää laskemaan mikä tahansa viidestä muuttujasta, jos muut neljä tunnetaan. Punainensiirtoa käytetään vain suhteellisen nopeuden laskemiseen.
