Разница между красным смещением и эффектом Доплера

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

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 и инженерия, и даже в управлении дорожным движением. Жизненно важно иметь правильное представление о красном смещении и эффекте Доплера, чтобы преуспеть в областях, которые имеют тяжелые применения, 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 Допплера

Эффект Доплера - это явление, связанное с волной. 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 система отсчета по отношению к среде, в которой наблюдается все явление. Скорость волны - это скорость волны в среде по отношению к источнику.

Случай 1

Источник все еще находится по отношению к системе отсчета, и наблюдатель движется с относительной скоростью V относительно источника в направлении источника. Волновая скорость среды равна C. В этом случае относительная скорость волны равна C + V. Длина волны V / f ₀. Применяя V = fλ к системе, мы получаем f = (C + V) f ₀ / C. Если наблюдатель удаляется от источника, относительная скорость волны становится CV.

Случай 2

Наблюдатель все еще находится по отношению к среде, а источник движется с относительной скоростью U в направлении наблюдателя. Источник излучает волны с частотой f _{0 по} отношению к источнику. Волновая скорость среды равна C. Относительная скорость волны остается равной C, а длина волны становится f ₀ / CU. Применяя к системе V = f λ, получаем f = C f ₀ / (CU).

Случай 3

И источник, и наблюдатель движутся навстречу друг другу со скоростями U и V относительно среды. Используя вычисления в случаях 1 и 2, мы получаем наблюдаемую частоту как f = (C + V) f ₀ / (CU).

Красное смещение

Красное смещение - это волновое явление, наблюдаемое в электромагнитных волнах. В случае, если известны частоты определенных спектральных линий, наблюдаемые спектры можно сравнить со стандартными спектрами. В случае звездных объектов это очень полезный метод для вычисления относительной скорости объекта. Красное смещение - это явление небольшого смещения спектральных линий в красную сторону электромагнитного спектра. Это вызвано удалением источников от наблюдателя. Аналогом красного смещения является синее смещение, вызванное приближением источника к наблюдателю. При красном смещении разность длин волн используется для измерения относительной скорости.

В чем разница между эффектом Доплера и красным смещением?

• Эффект Доплера наблюдается во всех волнах. Красное смещение определяется только электромагнитным спектром.

• Применять; эффект Доплера можно использовать для вычисления любой из пяти переменных, если известны другие четыре. Красное смещение используется только для расчета относительной скорости.