Skillnaden mellan rödförskjutning och dopplereffekt

2024 Författare: Alex Aldridge | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 13:50

Redshift vs Doppler Effect

Dopplereffekt och rödförskjutning är två fenomen som observeras inom området vågmekanik. Båda dessa fenomen uppstår på grund av den relativa rörelsen mellan källan och observatören. Tillämpningarna av dessa fenomen är enorma. Fält som astronomi, astrofysik, fysik och teknik och till och med trafikkontroll använder dessa fenomen. Det är viktigt att ha en ordentlig förståelse för rödförskjutning och dopplereffekt för att utmärka sig inom områden som har tunga tillämpningar baserade på dessa fenomen. I den här artikeln kommer vi att diskutera dopplereffekt och rödförskjutning, deras tillämpningar, likheter mellan rödförskjutning och dopplereffekt, och slutligen skillnaden mellan dopplereffekt och rödförskjutning.

Dopplereffekt

Dopplereffekten är ett vågrelaterat fenomen. Det finns några termer som måste definieras för att förklara dopplereffekten. Källa är platsen där vågen eller signalen kommer från. Observer är platsen där signalen eller vågen tas emot. Referensramen är den icke-rörliga ramen med avseende på mediet där hela fenomenet observeras. Våghastigheten är vågens hastighet i mediet med avseende på källan.

Fall 1

Källan är fortfarande med avseende på referensramen, och observatören rör sig med en relativ hastighet av V med avseende på källan i källans riktning. Mediets våghastighet är C. I detta fall är den relativa hastigheten för vågen C+V. Vågens våglängd är V/f₀ Genom att tillämpa V=fλ på systemet får vi f=(C+V) f_{0/ C Om observatören rör sig bort från källan blir den relativa våghastigheten C-V.}

Fall 2

Observatören är stilla med avseende på mediet, och källan rör sig med en relativ hastighet av U i observatörens riktning. Källan sänder ut vågor med frekvens f₀ med avseende på källan. Mediets våghastighet är C. Den relativa våghastigheten förblir vid C och våglängden på vågen blir f₀ / C-U. Genom att tillämpa V=f λ på systemet får vi f=C f_{0/ (C-U).}

Fall 3

Både källan och observatören rör sig mot varandra med hastigheter på U och V i förhållande till mediet. Med hjälp av beräkningarna i fall 1 och fall 2 får vi den observerade frekvensen som f=(C+V) f_{0/ (C-U).}

Redshift

Rödförskjutning är ett vågrelaterat fenomen som observeras i elektromagnetiska vågor. I det fall då frekvenser för vissa spektrallinjer är kända, kan de observerade spektra jämföras med standardspektra. När det gäller stjärnobjekt är detta en mycket användbar metod för att beräkna objektets relativa hastighet. Rödförskjutning är fenomenet med förskjutning av spektrallinjer något till den röda sidan av det elektromagnetiska spektrumet. Detta orsakas av att källor rör sig bort från observatören. Motsvarigheten till rödförskjutningen är blåförskjutningen som orsakas av att källan kommer mot betraktaren. Vid rödförskjutning används våglängdsskillnaden för att mäta den relativa hastigheten.

Vad är skillnaden mellan dopplereffekt och rödförskjutning?

• Dopplereffekten kan observeras i alla vågor. Rödförskjutning definieras endast till det elektromagnetiska spektrumet.

• Att ansöka; Dopplereffekten kan användas för att beräkna någon av de fem variablerna om de andra fyra är kända. Rödförskjutning används endast för att beräkna den relativa hastigheten.