Redshift vs Doppler-effekt
Dopplereffekt og redshift er to fænomener, der observeres inden for bølgemekanikken. Begge disse fænomener opstår på grund af den relative bevægelse mellem kilden og observatøren. Anvendelsen af disse fænomener er enorm. Felt som astronomi, astrofysik, fysik og teknik og endda trafikstyring bruger disse fænomener. Det er vigtigt at have en ordentlig forståelse af redshift og Doppler-effekt for at udmærke sig i felter, der har tunge applikationer baseret på disse fænomener. I denne artikel skal vi diskutere Doppler Effect og Redshift, deres applikationer, ligheder mellem redshift og Doppler Effect, og endelig forskellen mellem Doppler Effect og redshift.
Doppler-effekt
Doppler-effekt er et bølgerelateret fænomen. Der er et par udtryk, der skulle defineres for at forklare Doppler-effekten. Kilde er det sted, hvor bølgen eller signalet stammer. Observer er det sted, hvor signalet eller bølgen modtages. Referencerammen er den ikke-bevægelige ramme i forhold til mediet, hvor hele fænomenet observeres. Bølgehastigheden er bølgehastigheden i mediet i forhold til kilden.
Sag 1
Kilden er stadig i forhold til referencerammen, og observatøren bevæger sig med en relativ hastighed på V i forhold til kilden i retning af kilden. Mediets bølgehastighed er C. I dette tilfælde er den relative hastighed af bølgen C + V. Bølgelængden af bølgen er V / f 0. Ved at anvende V = fλ på systemet får vi f = (C + V) f 0 / C. Hvis observatøren bevæger sig væk fra kilden, bliver den relative bølgehastighed CV.
Sag 2
Observatøren er stadig i forhold til mediet, og kilden bevæger sig med en relativ hastighed på U i retning af observatøren. Kilden udsender bølger med frekvens f 0 i forhold til kilden. Mediets bølgehastighed er C. Den relative bølgehastighed forbliver ved C, og bølgelængden af bølgen bliver f 0 / CU. Ved at anvende V = f λ til systemet får vi f = C f 0 / (CU).
Sag 3
Både kilden og observatøren bevæger sig mod hinanden med hastighederne U og V i forhold til mediet. Ved hjælp af beregningerne i sag 1 og sag 2 får vi den observerede frekvens som f = (C + V) f 0 / (CU).
Rødskift
Redshift er et bølgerelateret fænomen, der observeres i elektromagnetiske bølger. I det tilfælde hvor frekvenser af bestemte spektrale linjer er kendt, kan de observerede spektre sammenlignes med standardspektrene. I tilfælde af stjernegenstande er dette en meget nyttig metode til at beregne objektets relative hastighed. Redshift er fænomenet ved at skifte spektrallinier lidt til den røde side af det elektromagnetiske spektrum. Dette skyldes kilder, der bevæger sig væk fra observatøren. Modstykket til rødskiftet er bluesskiftet, som skyldes, at kilden kommer mod observatøren. I rødskift bruges bølgelængdeforskellen til at måle den relative hastighed.
Hvad er forskellen mellem Doppler-effekt og Redshift?
• Dopplereffekt kan observeres i alle bølger. Redshift er kun defineret til det elektromagnetiske spektrum.
• At ansøge; Doppler-effekten kan bruges til at beregne en af de fem variabler, hvis de andre fire er kendt. Redshift bruges kun til at beregne den relative hastighed.
