Atšķirība starp sarkano nobīdi un Doplera efektu

Redshift vs Doplera efekts

Doplera efekts un sarkanā nobīde ir divas parādības, kas novērotas viļņu mehānikas jomā. Abas šīs parādības rodas relatīvas kustības dēļ starp avotu un novērotāju. Šo parādību pielietojums ir milzīgs. Šīs parādības izmanto tādās jomās kā astronomija, astrofizika, fizika un inženierija un pat satiksmes kontrole. Ir ārkārtīgi svarīgi, lai būtu pareiza izpratne par sarkano nobīdi un Doplera efektu, lai sasniegtu izcilību laukos, kur šo parādību pamatā ir smags pielietojums. Šajā rakstā mēs aplūkosim Doplera efektu un sarkano nobīdi, to lietojumus, sarkanās nobīdes un Doplera efekta līdzības un visbeidzot atšķirību starp Doplera efektu un sarkano nobīdi..

Doplera efekts

Doplera efekts ir parādība, kas saistīta ar viļņiem. Ir daži termini, kas jādefinē, lai izskaidrotu Doplera efektu. Avots ir vieta, kur radies vilnis vai signāls. Novērotājs ir vieta, kur signāls vai vilnis tiek uztverts. Atskaites rāmis ir nekustīgs rāmis attiecībā pret vidi, kur tiek novērota visa parādība. Viļņa ātrums ir viļņa ātrums vidē attiecībā pret avotu.

1. gadījums

Avots joprojām ir attiecībā pret atskaites rāmi, un novērotājs pārvietojas ar relatīvu V ātrumu attiecībā pret avotu avota virzienā. Barotnes viļņa ātrums ir C. Šajā gadījumā viļņa relatīvais ātrums ir C + V. Viļņa viļņa garums ir V / f₀. Piemērojot sistēmai V = fλ, mēs iegūstam f = (C + V) f₀C. Ja novērotājs attālinās no avota, relatīvais viļņa ātrums kļūst par C-V.

2. gadījums

Novērotājs joprojām ir attiecībā pret barotni, un avots pārvietojas ar relatīvu U ātrumu novērotāja virzienā. Avots izstaro f frekvences viļņus₀attiecībā uz avotu. Barotnes viļņa ātrums ir C. Relatīvais viļņa ātrums paliek pie C, un viļņa viļņa garums kļūst par f₀ / C-U. Piemērojot sistēmai V = f λ, mēs iegūstam f = C f₀/ (C-U).

3. gadījums

Gan avots, gan novērotājs pārvietojas viens pret otru ar U un V ātrumu attiecībā pret barotni. Izmantojot aprēķinus 1. un 2. gadījumā, iegūstam novēroto frekvenci kā f = (C + V) f₀/ (C-U).

Sarkanā maiņa

Sarkanā nobīde ir parādības, kas saistītas ar viļņiem un novērotas elektromagnētiskos viļņos. Gadījumā, ja ir zināmas noteiktu spektrālo līniju frekvences, novērotos spektrus var salīdzināt ar standarta spektriem. Zvaigžņu objektu gadījumā šī ir ļoti noderīga metode, lai aprēķinātu objekta relatīvo ātrumu. Sarkanā nobīde ir parādība, kas saistīta ar spektrālo līniju maiņu nedaudz uz elektromagnētiskā spektra sarkano pusi. To izraisa avoti, kas attālinās no novērotāja. Sarkanā nobīdes ekvivalents ir zilā nobīde, ko izraisa avota nonākšana novērotāja virzienā. Sarkanā nobīdes gadījumā relatīvā ātruma noteikšanai izmanto viļņa garuma starpību.