Красное смещение против эффекта Доплера
Эффект Доплера и красное смещение - два явления, наблюдаемые в области волновой механики. Оба эти явления происходят из-за относительного движения между источником и наблюдателем. Применение этих явлений огромно. Эти явления используются в таких областях, как астрономия, астрофизика, физика, инженерия и даже управление дорожным движением. Очень важно иметь правильное представление о красном смещении и эффекте Доплера, чтобы преуспеть в областях, которые имеют серьезные приложения, основанные на этих явлениях. В этой статье мы собираемся обсудить эффект Доплера и красное смещение, их применение, сходство между красным смещением и эффектом Доплера и, наконец, разницу между эффектом Доплера и красным смещением.
Эффект Доплера
Эффект Доплера – это явление, связанное с волнами. Есть несколько терминов, которые необходимо определить, чтобы объяснить эффект Доплера. Источник - это место, где возникает волна или сигнал. Наблюдатель - это место, где принимается сигнал или волна. Система отсчета - это неподвижная относительно среды система отсчета, в которой наблюдается все явление. Скорость волны - это скорость волны в среде относительно источника.
Случай 1
Источник неподвижен по отношению к системе отсчета, а наблюдатель движется с относительной скоростью V по отношению к источнику в направлении источника. Скорость волны среды равна C. В этом случае относительная скорость волны равна C+V. Длина волны равна V/f0. Применяя V=fλ к системе, получаем f=(C+V) f0/ C, Если наблюдатель удаляется от источника, относительная скорость волны становится C-V.
Случай 2
Наблюдатель неподвижен по отношению к среде, а источник движется с относительной скоростью U в направлении наблюдателя. Источник излучает волны с частотой f0 по отношению к источнику. Скорость волны среды равна C. Относительная скорость волны остается равной C, а длина волны становится равной f0 / C-U. Применяя V=f λ к системе, получаем f=C f0/ (C-U).
Случай 3
И источник, и наблюдатель движутся навстречу друг другу со скоростями U и V относительно среды. Используя вычисления в Случае 1 и Случае 2, мы получаем наблюдаемую частоту как f=(C+V) f0/ (C-U).
Красное смещение
Красное смещение - это волновое явление, наблюдаемое в электромагнитных волнах. В случае, когда известны частоты определенных спектральных линий, наблюдаемые спектры можно сравнить со стандартными спектрами. В случае звездных объектов это очень полезный метод для расчета относительной скорости объекта. Красное смещение - это явление небольшого смещения спектральных линий в красную сторону электромагнитного спектра. Это вызвано тем, что источники удаляются от наблюдателя. Аналогом красного смещения является синее смещение, вызванное приближением источника к наблюдателю. При красном смещении для измерения относительной скорости используется разность длин волн.
В чем разница между эффектом Доплера и красным смещением?
• Эффект Доплера наблюдается на всех волнах. Красное смещение определяется только для электромагнитного спектра.
• Подать заявку; эффект Доплера можно использовать для вычисления любой из пяти переменных, если известны остальные четыре. Красное смещение используется только для вычисления относительной скорости.
