Redshift vs Dopplerův efekt
Dopplerův jev a červený posuv jsou dva jevy pozorované v oblasti vlnové mechaniky. Oba tyto jevy nastávají v důsledku relativního pohybu mezi zdrojem a pozorovatelem. Aplikace těchto jevů jsou obrovské. Tyto jevy využívají obory jako astronomie, astrofyzika, fyzika a inženýrství a dokonce i řízení dopravy. Je životně důležité správně porozumět rudému posuvu a Dopplerovu jevu, abychom vynikli v oborech, které mají na základě těchto jevů těžké aplikace. V tomto článku se budeme zabývat Dopplerovým efektem a červeným posuvem, jejich aplikacemi, podobnostmi mezi červeným posuvem a Dopplerovým efektem a nakonec rozdílem mezi Dopplerovým efektem a červeným posuvem.
Dopplerův efekt
Dopplerův jev je jev související s vlnami. Existuje několik pojmů, které je třeba definovat, aby bylo možné vysvětlit Dopplerův jev. Zdroj je místo, odkud vlna nebo signál pochází. Pozorovatel je místo, kde je přijímán signál nebo vlna. Vztažná soustava je nehybná soustava vzhledem k médiu, kde je celý jev pozorován. Rychlost vlny je rychlost vlny v médiu vzhledem ke zdroji.
Případ 1
Zdroj je stále vzhledem k referenční soustavě a pozorovatel se pohybuje relativní rychlostí V vzhledem ke zdroji ve směru zdroje. Rychlost vlny média je C. V tomto případě je relativní rychlost vlny C+V. Vlnová délka vlny je V/f0 Aplikováním V=fλ na systém dostaneme f=(C+V) f0/ C Pokud se pozorovatel vzdaluje od zdroje, relativní rychlost vlny se změní na C-V.
Případ 2
Pozorovatel je stále vzhledem k médiu a zdroj se pohybuje relativní rychlostí U ve směru k pozorovateli. Zdroj vysílá vlny o frekvenci f0vzhledem ke zdroji. Rychlost vlny média je C. Relativní rychlost vlny zůstává na C a vlnová délka vlny se stává f0 / C-U. Aplikováním V=f λ na systém dostaneme f=C f0/ (C-U).
Případ 3
Jak zdroj, tak pozorovatel se pohybují směrem k sobě rychlostí U a V vzhledem k médiu. Pomocí výpočtů v Případě 1 a Případě 2 dostaneme pozorovanou frekvenci jako f=(C+V) f0/ (C-U).
Redshift
Červený posuv je jev související s vlnou pozorovaný u elektromagnetických vln. V případě, že jsou známy frekvence určitých spektrálních čar, lze pozorovaná spektra porovnat se standardními spektry. V případě hvězdných objektů je to velmi užitečná metoda pro výpočet relativní rychlosti objektu. Červený posuv je jev posunu spektrálních čar mírně k červené straně elektromagnetického spektra. To je způsobeno tím, že se zdroje vzdalují od pozorovatele. Protějšek červeného posuvu je modrý posuv, který je způsoben tím, že zdroj přichází k pozorovateli. Při červeném posuvu se rozdíl vlnových délek používá k měření relativní rychlosti.
Jaký je rozdíl mezi Dopplerovým efektem a Redshiftem?
• Dopplerův efekt je pozorovatelný ve všech vlnách. Červený posuv je definován pouze pro elektromagnetické spektrum.
• Chcete-li požádat; Dopplerův jev lze použít k výpočtu kterékoli z pěti proměnných v případě, že jsou známy další čtyři. Červený posuv se používá pouze k výpočtu relativní rychlosti.
