Diferența dintre efectul Redshift și Doppler

Redshift vs Efectul Doppler

Efectul Doppler și redshiftul sunt două fenomene observate în domeniul mecanicii valurilor. Ambele fenomene apar datorită mișcării relative dintre sursă și observator. Aplicațiile acestor fenomene sunt enorme. Domeniile precum astronomia, astrofizica, fizica, ingineria și chiar controlul traficului utilizează aceste fenomene. Este vital să avem o înțelegere corectă în schimbarea roșie și efectul Doppler pentru a excela în domenii care au aplicații grele bazate pe aceste fenomene. În acest articol vom discuta despre Doppler Effect și Redshift, aplicațiile lor, asemănările dintre redshift și efectul Doppler, și în final, diferența dintre Doppler Effect și redshift.

Efectul Doppler

Efectul Doppler este un fenomen legat de valuri. Există câțiva termeni care trebuie definiți pentru a explica efectul Doppler. Sursa este locul unde se produce valul sau semnalul. Observatorul este locul unde se recepționează semnalul sau undele. Cadrul de referință este cadrul care nu se mișcă în raport cu mediul în care este observat întregul fenomen. Viteza valurilor este viteza undei în mediu în raport cu sursa.

Cazul 1

Sursa este încă în raport cu cadrul de referință, iar observatorul se mișcă cu o viteză relativă de V în raport cu sursa în direcția sursei. Viteza de undă a mediului este C. În acest caz, viteza relativă a undelor este C + V. Lungimea de undă a valului este V / f₀. Aplicând V = fλ la sistem, obținem f = (C + V) f₀/ C. Dacă observatorul se îndepărtează de sursă, viteza relativă a valului devine C-V.

Cazul 2

Observatorul este încă în raport cu mediul, iar sursa se mișcă cu o viteză relativă de U în direcția observatorului. Sursa emite valuri de frecvență f₀în ceea ce privește sursa. Viteza de undă a mediului este C. Viteza relativă a valurilor rămâne la C și lungimea de undă a valului devine f₀ / C-U. Aplicând V = f λ la sistem, obținem f = C f₀/ (C-U).

Cazul 3

Atât sursa, cât și observatorul se mișcă unul cu celălalt cu viteze de U și V în raport cu mediul. Folosind calculele din Cauza 1 și Cauza 2, obținem frecvența observată ca f = (C + V) f₀/ (C-U).

Tura roșie

Redshift este un fenomen legat de valuri observat în undă electromagnetică. În cazul în care frecvențele anumitor linii spectrale sunt cunoscute, spectrele observate pot fi comparate cu spectrele standard. În cazul obiectelor stelare, aceasta este o metodă foarte utilă pentru a calcula viteza relativă a obiectului. Redshift este fenomenul de schimbare a liniilor spectrale ușor spre partea roșie a spectrului electromagnetic. Acest lucru este cauzat de sursele care se îndepărtează de observator. Contrapartea redshift-ului este blueshift-ul care este cauzat de sursa care vine spre observator. În redshift, diferența lungimii de undă este utilizată pentru a măsura viteza relativă.