Разница между эффектом красного смещения и эффектом Доплера

Redshift против эффекта Доплера

Эффект Доплера и красное смещение - два явления, наблюдаемые в области волновой механики. Оба эти явления происходят из-за относительного движения между источником и наблюдателем. Применение этих явлений огромно. Такие области, как астрономия, астрофизика, физика, инженерия и даже управление движением, используют эти явления. Крайне важно иметь правильное понимание красного смещения и эффекта Доплера, чтобы преуспеть в областях, которые имеют серьезные приложения, основанные на этих явлениях. В этой статье мы собираемся обсудить эффект Допплера и Redshift, их приложения, сходства между красным смещением и эффектом Доплера и, наконец, разницу между эффектом Доплера и красным смещением.

Эффект Допплера

Эффект Доплера - это волновое явление. Есть несколько терминов, которые необходимо определить, чтобы объяснить эффект Доплера. Источник - это место, откуда исходит волна или сигнал. Наблюдатель - это место, где принимается сигнал или волна. Система отсчета - это неподвижная система относительно среды, в которой наблюдается все явление. Скорость волны - это скорость волны в среде относительно источника.

Дело 1

Источник по-прежнему относительно системы отсчета, и наблюдатель движется с относительной скоростью V относительно источника в направлении источника. Скорость волны среды равна C. В этом случае относительная скорость волны равна C + V. Длина волны волны V / f₀. Применяя V = fλ к системе, мы получаем f = (C + V) f₀/ C. Если наблюдатель удаляется от источника, относительная скорость волны становится C-V.

Дело 2

Наблюдатель по-прежнему относительно среды, и источник движется с относительной скоростью U в направлении наблюдателя. Источник излучает волны с частотой f₀по отношению к источнику. Скорость волны среды равна C. Относительная скорость волны остается на C, а длина волны волны становится f₀ С-У. Применяя V = f λ к системе, мы получаем f = C f₀/ (C-U).

Дело 3

И источник, и наблюдатель движутся навстречу друг другу со скоростями U и V относительно среды. Используя расчеты в случае 1 и 2, мы получаем наблюдаемую частоту как f = (C + V) f₀/ (C-U).

Redshift

Красное смещение - это волновое явление, наблюдаемое в электромагнитных волнах. В случае, когда частоты определенных спектральных линий известны, наблюдаемые спектры можно сравнить со стандартными спектрами. В случае звездных объектов это очень полезный метод для расчета относительной скорости объекта. Красное смещение - это явление смещения спектральных линий немного в красную сторону электромагнитного спектра. Это вызвано удалением источников от наблюдателя. Аналогом красного смещения является синее смещение, вызванное источником, приближающимся к наблюдателю. В красном смещении разность длин волн используется для измерения относительной скорости.