Redshift vs Doppler Effect
Dopplereffekt og rødforskyvning er to fenomener som er observert innen bølgemekanikk. Begge disse fenomenene oppstår på grunn av den relative bevegelsen mellom kilden og observatøren. Anvendelsene av disse fenomenene er enorme. Felt som astronomi, astrofysikk, fysikk og ingeniørfag og til og med trafikkkontroll bruker disse fenomenene. Det er viktig å ha en skikkelig forståelse av rødforskyvning og dopplereffekt for å utmerke seg i felt, som har tunge applikasjoner basert på disse fenomenene. I denne artikkelen skal vi diskutere dopplereffekt og rødforskyvning, deres applikasjoner, likheter mellom rødforskyvning og dopplereffekt, og til slutt forskjellen mellom dopplereffekt og rødforskyvning.
Doppler-effekt
Doppler-effekten er et bølgerelatert fenomen. Det er noen få begreper som må defineres for å forklare dopplereffekten. Kilde er stedet der bølgen eller signalet kommer fra. Observer er stedet der signalet eller bølgen mottas. Referanserammen er den ikke-bevegelige rammen i forhold til mediet hvor hele fenomenet observeres. Bølgehastigheten er hastigheten til bølgen i mediet i forhold til kilden.
Case 1
Kilden er fortsatt i forhold til referanserammen, og observatøren beveger seg med en relativ hastighet på V i forhold til kilden i kildens retning. Bølgehastigheten til mediet er C. I dette tilfellet er bølgens relative hastighet C+V. Bølgelengden til bølgen er V/f0 Ved å bruke V=fλ på systemet får vi f=(C+V) f0/ C Hvis observatøren beveger seg bort fra kilden, blir den relative bølgehastigheten C-V.
Case 2
Observatøren er fortsatt i forhold til mediet, og kilden beveger seg med en relativ hastighet på U i retning av observatøren. Kilden sender ut bølger med frekvens f0 med hensyn til kilden. Bølgehastigheten til mediet er C. Den relative bølgehastigheten forblir ved C og bølgelengden til bølgen blir f0 / C-U. Ved å bruke V=f λ på systemet får vi f=C f0/ (C-U).
Case 3
Både kilden og observatøren beveger seg mot hverandre med hastigheter på U og V i forhold til mediet. Ved å bruke beregningene i tilfelle 1 og tilfelle 2 får vi den observerte frekvensen som f=(C+V) f0/ (C-U).
Redshift
Rødforskyvning er et bølgerelatert fenomen observert i elektromagnetiske bølger. I tilfellet hvor frekvensene til visse spektrallinjer er kjent, kan de observerte spektrene sammenlignes med standardspektrene. Når det gjelder stjerneobjekter, er dette en svært nyttig metode for å beregne den relative hastigheten til objektet. Rødforskyvning er fenomenet med forskyvning av spektrallinjer litt til den røde siden av det elektromagnetiske spekteret. Dette er forårsaket av kilder som beveger seg bort fra observatøren. Motstykket til rødforskyvningen er blåforskyvningen som er forårsaket av at kilden kommer mot observatøren. I rødforskyvning brukes bølgelengdeforskjellen til å måle den relative hastigheten.
Hva er forskjellen mellom dopplereffekt og rødforskyvning?
• Doppler-effekten er observerbar i alle bølger. Rødforskyvning er kun definert til det elektromagnetiske spekteret.
• For å søke; Doppler-effekten kan brukes til å beregne en av de fem variablene i tilfelle de fire andre er kjent. Rødforskyvning brukes bare til å beregne den relative hastigheten.
