Desplaçament al vermell vs efecte Doppler
L'efecte Doppler i el desplaçament cap al vermell són dos fenòmens observats en el camp de la mecànica ondulatòria. Tots dos fenòmens es produeixen a causa del moviment relatiu entre la font i l'observador. Les aplicacions d'aquests fenòmens són enormes. Camps com l'astronomia, l'astrofísica, la física i l'enginyeria i fins i tot el control del trànsit utilitzen aquests fenòmens. És vital tenir una comprensió adequada del desplaçament cap al vermell i l'efecte Doppler per sobresortir en camps, que tenen grans aplicacions basades en aquests fenòmens. En aquest article, parlarem de l'efecte Doppler i el desplaçament al vermell, les seves aplicacions, les similituds entre el desplaçament al vermell i l'efecte Doppler i, finalment, la diferència entre l'efecte Doppler i el desplaçament al vermell.
Efecte Doppler
L'efecte Doppler és un fenomen relacionat amb les ones. Hi ha uns quants termes que s'han de definir per explicar l'efecte Doppler. La font és el lloc on s'origina l'ona o el senyal. L'observador és el lloc on es rep el senyal o l'ona. El marc de referència és el marc immòbil respecte al medi on s'observa tot el fenomen. La velocitat de l'ona és la velocitat de l'ona en el medi respecte a la font.
Cas 1
La font encara es troba respecte al marc de referència, i l'observador es mou amb una velocitat relativa de V respecte a la font en la direcció de la font. La velocitat de l'ona del medi és C. En aquest cas, la velocitat relativa de l'ona és C+V. La longitud d'ona de l'ona és V/f0 Aplicant V=fλ al sistema, obtenim f=(C+V) f0/ C Si l'observador s'allunya de la font, la velocitat relativa de l'ona es converteix en CV.
Cas 2
L'observador està encara respecte al medi, i la font es mou amb una velocitat relativa de U en la direcció de l'observador. La font emet ones de freqüència f0 respecte a la font. La velocitat de l'ona del medi és C. La velocitat relativa de l'ona es manté a C i la longitud d'ona de l'ona es converteix en f0 / C-U. Aplicant V=f λ al sistema, obtenim f=C f0/ (C-U).
Cas 3
Tant la font com l'observador es mouen l'un cap a l' altre amb velocitats de U i V respecte al medi. Utilitzant els càlculs del cas 1 i del cas 2, obtenim la freqüència observada com a f=(C+V) f0/ (C-U).
Redshift
El desplaçament cap al vermell és un fenomen relacionat amb les ones observat a les ones electromagnètiques. En el cas que es coneguin freqüències de determinades línies espectrals, els espectres observats es poden comparar amb els espectres estàndard. En els casos d'objectes estel·lars, aquest és un mètode molt útil per calcular la velocitat relativa de l'objecte. El desplaçament al vermell és el fenomen del desplaçament de les línies espectrals lleugerament cap al costat vermell de l'espectre electromagnètic. Això és causat per fonts que s'allunyen de l'observador. La contrapartida del desplaçament cap al vermell és el desplaçament cap al blau que és causat pel fet que la font arriba cap a l'observador. En el desplaçament al vermell, la diferència de longitud d'ona s'utilitza per mesurar la velocitat relativa.
Quina diferència hi ha entre l'efecte Doppler i el desplaçament al vermell?
• L'efecte Doppler és observable en totes les ones. El desplaçament al vermell només es defineix per a l'espectre electromagnètic.
• Per aplicar; l'efecte Doppler es pot utilitzar per calcular qualsevol de les cinc variables en cas que es coneguin les altres quatre. El desplaçament al vermell només s'utilitza per calcular la velocitat relativa.
