Sarkanā nobīde pret Doplera efektu
Doplera efekts un sarkanā nobīde ir divas viļņu mehānikas jomā novērotas parādības. Abas šīs parādības rodas relatīvās kustības dēļ starp avotu un novērotāju. Šo parādību pielietojums ir milzīgs. Tādas jomas kā astronomija, astrofizika, fizika un inženierzinātnes un pat satiksmes kontrole izmanto šīs parādības. Ir ļoti svarīgi pareizi izprast sarkano nobīdi un Doplera efektu, lai gūtu izcilību jomās, kurās ir smagi pielietojumi, kuru pamatā ir šīs parādības. Šajā rakstā mēs apspriedīsim Doplera efektu un sarkano nobīdi, to lietojumus, līdzības starp sarkano nobīdi un Doplera efektu un visbeidzot atšķirību starp Doplera efektu un sarkano nobīdi.
Doplera efekts
Doplera efekts ir ar viļņiem saistīta parādība. Ir daži termini, kas jādefinē, lai izskaidrotu Doplera efektu. Avots ir vieta, kur rodas vilnis vai signāls. Novērotājs ir vieta, kur tiek uztverts signāls vai vilnis. Atskaites sistēma ir nekustīgs rāmis attiecībā pret vidi, kurā tiek novērota visa parādība. Viļņa ātrums ir viļņa ātrums vidē attiecībā pret avotu.
1. gadījums
Avots joprojām atrodas attiecībā pret atskaites sistēmu, un novērotājs pārvietojas ar relatīvo ātrumu V attiecībā pret avotu avota virzienā. Vides viļņa ātrums ir C. Šajā gadījumā viļņa relatīvais ātrums ir C+V. Viļņa viļņa garums ir V/f0 Pielietojot sistēmai V=fλ, mēs iegūstam f=(C+V) f0/ C Ja novērotājs attālinās no avota, relatīvais viļņa ātrums kļūst C-V.
2. gadījums
Novērotājs joprojām atrodas attiecībā pret vidi, un avots pārvietojas ar relatīvu U ātrumu novērotāja virzienā. Avots izstaro viļņus ar frekvenci f0 attiecībā pret avotu. Vides viļņa ātrums ir C. Relatīvais viļņa ātrums paliek pie C, un viļņa viļņa garums kļūst f0 / C-U. Piemērojot sistēmai V=f λ, mēs iegūstam f=C f0/ (C-U).
3. gadījums
Gan avots, gan novērotājs virzās viens pret otru ar ātrumu U un V attiecībā pret vidi. Izmantojot 1. un 2. gadījuma aprēķinus, mēs iegūstam novēroto frekvenci kā f=(C+V) f0/ (C-U).
Sarkanā nobīde
Sarkanā nobīde ir ar viļņiem saistīta parādība, kas novērota elektromagnētiskajos viļņos. Gadījumā, ja ir zināmas noteiktu spektra līniju frekvences, novērotos spektrus var salīdzināt ar standarta spektriem. Zvaigžņu objektu gadījumā šī ir ļoti noderīga metode objekta relatīvā ātruma aprēķināšanai. Sarkanā nobīde ir parādība, kurā spektrālās līnijas nedaudz novirzās uz elektromagnētiskā spektra sarkano pusi. To izraisa avoti, kas attālinās no novērotāja. Sarkanās nobīdes ekvivalents ir zilā nobīde, ko izraisa avots, kas tuvojas novērotājam. Sarkanajā nobīdē relatīvā ātruma mērīšanai izmanto viļņa garuma starpību.
Kāda ir atšķirība starp Doplera efektu un sarkano nobīdi?
• Doplera efekts ir novērojams visos viļņos. Sarkanā nobīde ir noteikta tikai elektromagnētiskajam spektram.
• Lai pieteiktos; Doplera efektu var izmantot, lai aprēķinātu jebkuru no pieciem mainīgajiem, ja pārējie četri ir zināmi. Sarkanā nobīde tiek izmantota tikai relatīvā ātruma aprēķināšanai.
