Punasiirtymä vs Doppler-ilmiö
Doppler-ilmiö ja punasiirtymä ovat kaksi ilmiötä, joita havaitaan a altomekaniikan alalla. Molemmat ilmiöt johtuvat lähteen ja havaitsijan välisestä suhteellisesta liikkeestä. Näiden ilmiöiden sovellukset ovat v altavat. Alat, kuten tähtitiede, astrofysiikka, fysiikka ja tekniikka ja jopa liikenteenohjaus, käyttävät näitä ilmiöitä. Punasiirtymän ja Doppler-ilmiön asianmukainen ymmärtäminen on elintärkeää, jotta voidaan menestyä aloilla, joilla on raskaita sovelluksia näihin ilmiöihin perustuen. Tässä artikkelissa aiomme keskustella Doppler-efektistä ja punasiirtymästä, niiden sovelluksista, punasiirtymän ja Doppler-efektin yhtäläisyyksistä ja lopuksi Doppler-efektin ja punasiirtymän eroista.
Doppler-efekti
Doppler-ilmiö on a altoon liittyvä ilmiö. On olemassa muutamia termejä, jotka on määriteltävä Doppler-ilmiön selittämiseksi. Lähde on paikka, josta a alto tai signaali on peräisin. Tarkkailija on paikka, jossa signaali tai a alto vastaanotetaan. Vertailukehys on ei-liikkuva kehys suhteessa välineeseen, jossa koko ilmiö havaitaan. Aallon nopeus on aallon nopeus väliaineessa suhteessa lähteeseen.
Tapaus 1
Lähde on edelleen suhteessa vertailukehykseen, ja havainnoija liikkuu suhteellisella nopeudella V suhteessa lähteeseen lähteen suunnassa. Väliaineen a altonopeus on C. Tässä tapauksessa aallon suhteellinen nopeus on C+V. Aallon aallonpituus on V/f0 Soveltamalla V=fλ järjestelmään, saadaan f=(C+V) f0/ C Jos tarkkailija liikkuu poispäin lähteestä, suhteellisesta aallonnopeudesta tulee C-V.
Tapaus 2
Havaitsija on edelleen suhteessa väliaineeseen ja lähde liikkuu suhteellisella nopeudella U tarkkailijan suuntaan. Lähde lähettää a altoja taajuudella f0 suhteessa lähteeseen. Väliaineen aallonnopeus on C. Suhteellinen aallonnopeus pysyy C:ssa ja aallon aallonpituudeksi tulee f0 / C-U. Soveltamalla V=f λ järjestelmään saadaan f=C f0/ (C-U).
Tapaus 3
Sekä lähde että havainnoija liikkuvat toisiaan kohti U:n ja V:n nopeuksilla väliaineen suhteen. Käyttämällä tapauksen 1 ja 2 laskelmia saadaan havaittu taajuus f=(C+V) f0/ (C-U).
Punasiirto
Punasiirtymä on a altoon liittyvä ilmiö, joka havaitaan sähkömagneettisissa aalloissa. Siinä tapauksessa, että tiettyjen spektrilinjojen taajuudet tunnetaan, havaittuja spektrejä voidaan verrata standardispektreihin. Tähtiobjektien tapauksessa tämä on erittäin hyödyllinen menetelmä kohteen suhteellisen nopeuden laskemiseen. Punasiirtymä on ilmiö, jossa spektriviivat siirtyvät hieman sähkömagneettisen spektrin punaiselle puolelle. Tämä johtuu siitä, että lähteet siirtyvät pois havaitsijasta. Punasiirtymän vastine on sinisiirtymä, jonka aiheuttaa lähde, joka tulee havainnoijaa kohti. Punasiirtymässä aallonpituuseroa käytetään suhteellisen nopeuden mittaamiseen.
Mitä eroa on Doppler-efektillä ja punasiirtymällä?
• Doppler-ilmiö on havaittavissa kaikissa aalloissa. Punasiirtymä määritellään vain sähkömagneettiselle spektrille.
• Hakeminen; Doppler-ilmiötä voidaan käyttää laskemaan mikä tahansa viidestä muuttujasta, jos muut neljä tunnetaan. Punasiirtymää käytetään vain suhteellisen nopeuden laskemiseen.
