Redshift vs Doppler-effekt
Doppler-effekt og rødforskydning er to fænomener, der observeres inden for bølgemekanik. Begge disse fænomener opstår på grund af den relative bevægelse mellem kilden og observatøren. Anvendelsen af disse fænomener er enorme. Felter som astronomi, astrofysik, fysik og teknik og endda trafikkontrol bruger disse fænomener. Det er vigtigt at have en ordentlig forståelse af rødforskydning og Doppler-effekt for at udmærke sig i felter, som har tunge anvendelser baseret på disse fænomener. I denne artikel skal vi diskutere Doppler-effekt og rødforskydning, deres applikationer, ligheder mellem rødforskydning og Doppler-effekt og endelig forskellen mellem Doppler-effekt og rødforskydning.
Doppler-effekt
Doppler-effekten er et bølgerelateret fænomen. Der er et par termer, der skulle defineres for at forklare Doppler-effekten. Kilden er det sted, hvor bølgen eller signalet stammer fra. Observer er stedet, hvor signalet eller bølgen modtages. Referencerammen er den ikke-bevægelige ramme i forhold til mediet, hvor hele fænomenet observeres. Bølgehastigheden er bølgens hastighed i mediet i forhold til kilden.
Case 1
Kilden er stadig i forhold til referencerammen, og observatøren bevæger sig med en relativ hastighed på V i forhold til kilden i kildens retning. Mediets bølgehastighed er C. I dette tilfælde er bølgens relative hastighed C+V. Bølgelængden af bølgen er V/f0 Ved at anvende V=fλ på systemet får vi f=(C+V) f0/ C Hvis observatøren bevæger sig væk fra kilden, bliver den relative bølgehastighed C-V.
Case 2
Iagttageren 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 f0 i forhold til kilden. Mediets bølgehastighed er C. Den relative bølgehastighed forbliver ved C, og bølgens bølgelængde bliver f0 / C-U. Ved at anvende V=f λ på systemet får vi f=C f0/ (C-U).
Case 3
Både kilden og observatøren bevæger sig mod hinanden med hastigheder på U og V i forhold til mediet. Ved at bruge beregningerne i tilfælde 1 og tilfælde 2 får vi den observerede frekvens som f=(C+V) f0/ (C-U).
Redshift
Rødforskydning er et bølgerelateret fænomen, der observeres i elektromagnetiske bølger. I det tilfælde, hvor frekvenser af visse spektrallinjer er kendt, kan de observerede spektre sammenlignes med standardspektrene. I tilfælde af stjerneobjekter er dette en meget nyttig metode til at beregne objektets relative hastighed. Rødforskydning er fænomenet med forskydning af spektrallinjer lidt til den røde side af det elektromagnetiske spektrum. Dette er forårsaget af kilder, der bevæger sig væk fra observatøren. Modstykket til rødforskydningen er blåforskydningen, som er forårsaget af, at kilden kommer hen mod observatøren. Ved rødforskydning bruges bølgelængdeforskellen til at måle den relative hastighed.
Hvad er forskellen mellem Doppler-effekt og rødforskydning?
• Doppler-effekten kan observeres i alle bølger. Rødforskydning er kun defineret til det elektromagnetiske spektrum.
• For at ansøge; Doppler-effekten kan bruges til at beregne en af de fem variable, hvis de fire andre er kendte. Rødforskydning bruges kun til at beregne den relative hastighed.
